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JPH047877A - thin film transistor - Google Patents

thin film transistor

Info

Publication number
JPH047877A
JPH047877A JP2109198A JP10919890A JPH047877A JP H047877 A JPH047877 A JP H047877A JP 2109198 A JP2109198 A JP 2109198A JP 10919890 A JP10919890 A JP 10919890A JP H047877 A JPH047877 A JP H047877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film transistor
source
gate
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2109198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Koike
秀樹 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2109198A priority Critical patent/JPH047877A/en
Publication of JPH047877A publication Critical patent/JPH047877A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜トランジスタに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to thin film transistors.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

特公昭60−251667号には、第4図にあるような
スタガ型薄膜トランジスタが提案されている。絶縁基板
201上にドナーあるいはアクセプタとなる不純物を含
んだ多結晶シリコンを堆積し、バターニングしてソース
・ドレイン領域202を形成する。次に、真性多結晶シ
リコン膜203を積層してパターニングし、その後、ゲ
ート絶縁膜204とゲート電極205を積層してコンタ
クトホールを開口したのち、ソース・ドレイン電極端子
206を形成して完成する。
Japanese Patent Publication No. 60-251667 proposes a staggered thin film transistor as shown in FIG. Polycrystalline silicon containing impurities serving as donors or acceptors is deposited on an insulating substrate 201 and patterned to form source/drain regions 202. Next, an intrinsic polycrystalline silicon film 203 is laminated and patterned, a gate insulating film 204 and a gate electrode 205 are laminated, contact holes are opened, and source/drain electrode terminals 206 are formed to complete the process.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、前述の薄膜トランジスタでは、ソース・ドレイ
ン領域端部の段差が急なため、ゲート電極及びゲート配
線の形成時に前記の段差部でゲート電極及びゲート配線
に割れが入り易い。また、割れが入らない場合でもトラ
ンジスタ形成後、ゲート電極に電圧を印加すると、ソー
ス・ドレイン領域の段差部が鋭いために電界集中が起こ
り、ゲ−ト耐圧を著しく低下させて[7まう。
However, in the above-mentioned thin film transistor, since the step at the end of the source/drain region is steep, cracks are likely to occur in the gate electrode and gate wire at the step portion when forming the gate electrode and gate wire. Furthermore, even if no cracks occur, if a voltage is applied to the gate electrode after the transistor is formed, electric field concentration occurs due to the sharp stepped portions of the source/drain regions, significantly lowering the gate breakdown voltage [7].

本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、
その目的とするところは、ゲート耐圧が高く 再現性の
良い薄膜トランジスタを提供することである。
The present invention solves these conventional problems,
The aim is to provide a thin film transistor with high gate breakdown voltage and good reproducibility.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の薄膜トランジスタは、ソース領域及びドレイン
領域の周辺部の断面形状を絶縁基板とのなす角度を45
度より小さくしたことを特徴とする。
In the thin film transistor of the present invention, the cross-sectional shape of the peripheral portion of the source region and the drain region is set at an angle of 45° with respect to the insulating substrate.
It is characterized by being smaller than the degree.

〔実 施 例〕〔Example〕

第1図(a)〜(f)は、本発明の実施例における薄膜
トランジスタの製造工程毎の断面図である。
FIGS. 1(a) to 1(f) are cross-sectional views of each manufacturing process of a thin film transistor in an example of the present invention.

本発明の実施例における薄膜トランジスタは、第1図(
f)で示す構造をしている。
A thin film transistor according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
It has the structure shown in f).

101は絶縁基板、103はソース・ドレイン領域、1
04はチャネル領域となる真性多結晶シリコン薄膜、1
05はゲート絶縁膜、106はゲート電極、107はソ
ース・ドレイン電極端子である。
101 is an insulating substrate, 103 is a source/drain region, 1
04 is an intrinsic polycrystalline silicon thin film that becomes a channel region, 1
05 is a gate insulating film, 106 is a gate electrode, and 107 is a source/drain electrode terminal.

以下詳細に説明する。This will be explained in detail below.

まず、絶縁基板101上にドナーあるいはアクセプタと
なる不純物を含んだ多結晶シリコン薄膜102を形成す
る(第1図(a))。本実施例では絶縁基板としてガラ
ス基板を、不純物としてリンを用い、ガラス基板上にホ
スフィンPH3とシランSiH4の混合したガスで減圧
気相成長法により前記多結晶シリコン薄膜を1500人
程度堆積したが、これに限定するものではなく、100
0から3000人が望ましい膜厚である。次に、前記薄
膜上にレジストを形成後、CF4と02の混合のプラズ
マにより、前記薄膜をバターニングし、ソース・ドレイ
ン領域103を形成する。このとき、02に対してCF
4の量を減らすことにより(第2図)、パターンの段差
の傾斜に45度以下の傾斜をつける(第1図(b))。
First, a polycrystalline silicon thin film 102 containing impurities serving as donors or acceptors is formed on an insulating substrate 101 (FIG. 1(a)). In this example, a glass substrate was used as an insulating substrate, phosphorus was used as an impurity, and about 1,500 people deposited the polycrystalline silicon thin film on the glass substrate by low pressure vapor phase growth using a mixed gas of phosphine PH3 and silane SiH4. Not limited to this, but 100
A desirable film thickness is 0 to 3,000. Next, after forming a resist on the thin film, the thin film is patterned using plasma of a mixture of CF4 and 02 to form source/drain regions 103. At this time, CF for 02
By reducing the amount of 4 (FIG. 2), the slope of the step of the pattern is made to be 45 degrees or less (FIG. 1(b)).

この傾斜は後のゲート電極形成時に発生するゲート電極
の割れを防止する目的を持つ。ゲート電極の割れはソー
ス・ドレイン領域の段差部の傾斜角に大きく依存し、傾
斜を緩やかにすれば無くなるが、はぼ45度を境に割れ
は発生しない。次に、不純物を含まない真性多結晶シリ
コン薄膜104を気相成長法により250人程堆積層し
、バターニングして(第1図(C)) 、チャネル領域
を形成する。
This slope has the purpose of preventing cracks in the gate electrode that will occur during subsequent formation of the gate electrode. Cracks in the gate electrode largely depend on the angle of inclination of the stepped portions of the source/drain regions, and will disappear if the inclination is made gentler, but cracks will not occur at approximately 45 degrees. Next, approximately 250 layers of an intrinsic polycrystalline silicon thin film 104 containing no impurities are deposited by vapor phase growth and patterned (FIG. 1(C)) to form a channel region.

次にシリコン酸化膜を気相成長法により積層し、ゲート
絶縁膜105を形成する(第1図(d))。
Next, a silicon oxide film is deposited by vapor phase growth to form a gate insulating film 105 (FIG. 1(d)).

次に、ゲート電極となるクロムをスパッタ法により前述
のソース・ドレイン領域とチャネル領域を覆って積層し
、ソース・ドレイン領域とオーバーラツプさせてバター
ニングし、ゲート電極106を形成する(第1図(e)
)。概して、段差被覆に乏しいスパッタ膜であっても、
45度以下の傾斜では十分な被覆が得られる。これによ
り、ゲート耐圧は45度を境に大幅に向上する。(第3
図)。その後、コンタクトホールを開口し、ソース・ド
レイン電極端子107を形成して完成する(第1図(f
))。
Next, chromium, which will become the gate electrode, is laminated by sputtering to cover the source/drain regions and channel region, and is patterned to overlap the source/drain regions to form the gate electrode 106 (see Fig. 1). e)
). In general, even if the sputtered film has poor step coverage,
A slope of 45 degrees or less provides sufficient coverage. As a result, the gate breakdown voltage is significantly improved beyond 45 degrees. (3rd
figure). After that, contact holes are opened and source/drain electrode terminals 107 are formed to complete the process (Fig. 1(f)
)).

尚、ここにあげた実施例はあくまでも一実施例に過ぎな
い。
It should be noted that the example given here is just one example.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の薄膜トランジスタは次のような優れた効果を有
する。
The thin film transistor of the present invention has the following excellent effects.

第1に、ソース・ドレイン領域端部ての段差の傾斜が緩
やかであることから、ゲート酸化膜及びゲート電極に対
しそれぞれ段差被覆に乏しい気相成長5i02及びスパ
ッタCrを用いることができ、プロセスの低温化がはか
れ、低コストで製造できる。
First, since the slope of the step at the end of the source/drain region is gentle, vapor phase growth 5i02 and sputtered Cr, which have poor step coverage, can be used for the gate oxide film and the gate electrode, respectively, and the process is easy. It can be manufactured at low temperatures and at low cost.

第2に、ソース・ドレイン領域の段差部においてゲート
電極の割れが完全に無くなり、素子の信頼性が向上する
Second, cracks in the gate electrode at the stepped portions of the source/drain regions are completely eliminated, improving the reliability of the device.

第3に、ゲート耐圧が向上し、静電気による絶縁破壊に
強くなることから、製造工程中、およびトランジスタ形
成後の取扱いが容易となり、量産性に優れる。
Thirdly, since the gate breakdown voltage is improved and the transistor is resistant to dielectric breakdown due to static electricity, it becomes easy to handle during the manufacturing process and after transistor formation, and is excellent in mass production.

第4に、不用な電界集中が生じないことから、ゲート絶
縁膜の膜厚を薄くてき、素子の小型化、すなわち素子の
集積化が可能である。
Fourth, since unnecessary electric field concentration does not occur, the thickness of the gate insulating film can be reduced, and the device can be miniaturized, that is, the device can be integrated.

本発明の薄膜トランジスタを例えば、近年、薄型デイス
プレィとして注目を集めているアクティブマトリックス
液晶表示装置の液晶駆動素子に応用すれば、低欠陥で高
精細なデイスプレィを製造できる。
If the thin film transistor of the present invention is applied, for example, to a liquid crystal driving element of an active matrix liquid crystal display device, which has recently attracted attention as a thin display, a display with low defects and high definition can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)〜(f)は、本発明の実施例を示す薄膜ト
ランジスタの製造工程断面図である。 第2図は、本発明の一使用ガスの比と角度の相関関係を
示す図。 第3図は、ゲート耐圧の向上を示す図である。 第4図は、従来の薄膜トランジスタの構造を示す断面図
である。 106・ ・ 107・ ・ 201  ・ φ 202・ ・ 203 ・ ・ 204 ・ ・ 205・ ・ 206φ ・ ゲート電極 ソース・ドレイン電極端子 絶縁基板 ソース・ドレイン領域 真性多結晶シリコン膜 ゲート絶縁膜 ゲート電極 ソース・ドレイン電極端子 以 上 出願人  セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部(他1名)101・・
・絶縁基板 102・・・不純物を含んだ多結晶シリコン薄膜 103・・・ソース・ドレイン領域 104・・・真性多結晶シリコン薄膜 105・・・ゲート絶縁膜 ○2/CF4 (d> (f) 第1図 角度じ] 第3図
FIGS. 1(a) to 1(f) are cross-sectional views showing the manufacturing process of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the correlation between the ratio of gas used and the angle according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an improvement in gate breakdown voltage. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional thin film transistor. 106・ ・ 107・ ・ 201 ・φ 202・ ・ 203 ・・ 204 ・ ・ 205・ ・ 206φ ・ Gate electrode Source/drain electrode terminal Insulating substrate Source/drain region Intrinsic polycrystalline silicon film Gate insulating film Gate electrode Source/drain electrode Applicant for terminals and above Seiko Epson Co., Ltd. agent Patent attorney Kizobe Suzuki (and 1 other person) 101...
- Insulating substrate 102... Polycrystalline silicon thin film 103 containing impurities... Source/drain region 104... Intrinsic polycrystalline silicon thin film 105... Gate insulating film ○2/CF4 (d> (f)th Figure 1 Angle] Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  絶縁基板上にドナーあるいはアクセプタとなる不純物
を添加した半導体薄膜からなるソース領域及びドレイン
領域と前記ソース領域及び前記ドレインを結ぶように設
けられた半導体薄膜からなるチャネル領域と前記チャネ
ル領域を被覆するゲート絶縁膜と前記ゲート絶縁膜を介
して設けられたゲート電極を具備した薄膜トランジスタ
において、前記ソース領域及び前記ドレイン領域の周辺
部の断面形状を前記絶縁基板となす角度45度より小さ
くしたことを特徴とする薄膜トランジスタ。
A source region and a drain region made of a semiconductor thin film doped with impurities to serve as a donor or acceptor on an insulating substrate, a channel region made of a semiconductor thin film provided to connect the source region and the drain, and a gate covering the channel region. A thin film transistor comprising an insulating film and a gate electrode provided through the gate insulating film, characterized in that a cross-sectional shape of a peripheral portion of the source region and the drain region is smaller than an angle of 45 degrees with the insulating substrate. thin film transistor.
JP2109198A 1990-04-25 1990-04-25 thin film transistor Pending JPH047877A (en)

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JP2109198A JPH047877A (en) 1990-04-25 1990-04-25 thin film transistor

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JP2109198A JPH047877A (en) 1990-04-25 1990-04-25 thin film transistor

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Family

ID=14504106

Family Applications (1)

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JP2109198A Pending JPH047877A (en) 1990-04-25 1990-04-25 thin film transistor

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JP (1) JPH047877A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5567958A (en) * 1995-05-31 1996-10-22 Motorola, Inc. High-performance thin-film transistor and SRAM memory cell
JP2005223049A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Ricoh Co Ltd Semiconductor device, its fabrication process, and display
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CN100401529C (en) * 2003-12-12 2008-07-09 株式会社神户制钢所 Diamond semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2012054575A (en) * 2004-09-20 2012-03-15 Samsung Mobile Display Co Ltd Organic thin film transistor and flat plate indicating device equipped therewith

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