JPH05145073A - Complementary thin film transistor - Google Patents
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Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【構成】 順スタガ構造の第1導電型薄膜トランジスタ
と、逆スタガ型の第2導電型薄膜トランジスタとからな
り、かつ前記第1導電型薄膜トランジスタのソース及び
ドレイン領域107と、前記第2導電型薄膜トランジス
タのソース及びドレイン領域112とが別の層からなる
ことを特徴とする相補型薄膜トランジスタ。
【効果】 上記の構造をとることによって、微細化及び
高集積化が可能で、N型及びP型薄膜トランジスタに於
ける、最も良い特性を得ることができ、高特性の相補型
薄膜トランジスタが得られる。
(57) [Summary] (Modified) [Structure] A first conductive type thin film transistor having a forward stagger structure and a second conductive type thin film transistor having an inverted stagger type, and the source and drain regions 107 of the first conductive type thin film transistor. And the source and drain regions 112 of the second conductive type thin film transistor are formed of different layers. [Effects] With the above structure, miniaturization and high integration can be achieved, the best characteristics of N-type and P-type thin film transistors can be obtained, and a high-performance complementary thin film transistor can be obtained.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置や半導体
集積回路などへの応用が有効な、相補型薄膜トランジス
タに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a complementary thin film transistor which is effectively applied to liquid crystal display devices and semiconductor integrated circuits.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6(a)〜(d)は、従来の技術によ
る相補型薄膜トランジスタの1例を、製造工程ごとの素
子断面図により説明した図である。まず図6(a)に示
すように、絶縁基板601上に半導体層602を積層、
パターニングした後、ゲート絶縁膜となる絶縁薄膜層6
03を形成し、半導体層を積層し、所望の形状にパター
ニングして、第1導電型薄膜トランジスタのゲート電極
604及び第2導電型薄膜トランジスタのゲート電極6
05となす。その後、図6(b)に示すように、第2導
電型薄膜トランジスタとなる部分をレジスト606で覆
い、第1導電型の不純物607を導入すると、第1導電
型薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域608と
能動領域609が形成される。ついで、前記レジスト6
06を除去し、第1導電型薄膜トランジスタの部分を再
びレジスト610で覆い、第2導電型の不純物611を
導入すると、第2導電型薄膜トランジスタのソース及び
ドレイン領域612と、能動領域613が形成され、図
6(c)が得られる。その後前記レジスト610を除去
し、層間絶縁膜614を積層し、コンタクトホール61
5を開孔した後、ソース及びドレイン電極端子616を
形成して図6(d)となし、相補型薄膜トランジスタが
完成する。2. Description of the Related Art FIGS. 6 (a) to 6 (d) are views for explaining an example of a complementary thin film transistor according to the prior art, with reference to sectional views of elements in respective manufacturing steps. First, as shown in FIG. 6A, a semiconductor layer 602 is laminated on an insulating substrate 601,
Insulating thin film layer 6 which becomes the gate insulating film after patterning
03, a semiconductor layer is laminated, and patterned into a desired shape to form a gate electrode 604 of the first conductivity type thin film transistor and a gate electrode 6 of the second conductivity type thin film transistor.
05. After that, as shown in FIG. 6B, a portion to be the second conductivity type thin film transistor is covered with a resist 606 and a first conductivity type impurity 607 is introduced, so that the source and drain regions 608 of the first conductivity type thin film transistor and the active region are activated. Region 609 is formed. Then, the resist 6
When 06 is removed, the portion of the first conductivity type thin film transistor is covered with the resist 610 again, and the second conductivity type impurity 611 is introduced, the source and drain regions 612 of the second conductivity type thin film transistor and the active region 613 are formed. FIG. 6C is obtained. Then, the resist 610 is removed, an interlayer insulating film 614 is laminated, and the contact hole 61 is formed.
After forming holes 5, the source and drain electrode terminals 616 are formed to form a complementary thin film transistor as shown in FIG.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体集積回路
の発達にともなって、より一層の多層化が進んでいる。
従来半導体メモリーでは、導体基板上にN型及びP型M
OSトランジスタを形成し、相補型MOSトランジスタ
を構成していたが、多層化が進むにつれて、トランジス
タも多層化して、小面積化及び微細化をする技術が検討
されている。また、液晶表示装置の発達にともなって、
液晶表示装置の周辺駆動回路となる相補型薄膜トランジ
スタに対しても、微細化及び高集積化が切望されてい
る。しかしながら、前述の従来の技術により説明した相
補型薄膜トランジスタの構造では、N型薄膜トランジス
タとP型薄膜トランジスタとのソース及びドレイン領域
との間には、マスク合わせの精度を考慮しただけのスペ
ースが必要であり、微細化及び高集積化が困難であっ
た。また、前述の従来の技術による相補型薄膜トランジ
スタでは、N型薄膜トランジスタとP形薄膜トランジス
タとを接続する場合、配線層を用いて接続しなければな
らず、この為の開孔部のスペースがN型薄膜トランジス
タ及びP型薄膜トランジスタの双方に必要であり、やは
り微細化及び高集積化に対する課題となっていた。ま
た、薄膜トランジスタの特性は能動領域の膜厚やゲート
絶縁膜の膜厚などによって制御することができるが、N
型薄膜トランジスタとP型薄膜トランジスタでは、特性
が異なってくる。しかし、従来の技術による相補型薄膜
トランジスタでは、N型及びP型の薄膜トランジスタの
能動領域及びゲート絶縁膜が同時に形成されるため、N
型及びP型薄膜トランジスタの双方が高特性となるよう
な最適値を得ることが困難であった。従って、これらを
組み合わせた相補型薄膜トランジスタに於て、高速化及
び高性能化を実現することが困難であった。In recent years, with the development of semiconductor integrated circuits, the number of layers has further increased.
In the conventional semiconductor memory, N-type and P-type M are formed on the conductor substrate
The OS transistor was formed to form the complementary MOS transistor. However, as the number of layers is increased, a technique for making the transistor multilayer to reduce the area and miniaturize is being studied. Also, with the development of liquid crystal display devices,
There is also a strong demand for miniaturization and high integration of a complementary thin film transistor which is a peripheral driving circuit of a liquid crystal display device. However, in the structure of the complementary thin film transistor described in the above-mentioned conventional technique, a space is required between the source and drain regions of the N-type thin film transistor and the P-type thin film transistor in consideration of the accuracy of mask alignment. However, miniaturization and high integration were difficult. Further, in the above-mentioned conventional complementary thin film transistor, when connecting the N-type thin film transistor and the P-type thin film transistor, it is necessary to connect them by using the wiring layer, and the space of the opening for this is the N-type thin film transistor. It is necessary for both the P-type thin film transistor and the P-type thin film transistor, which is also a problem for miniaturization and high integration. Further, the characteristics of the thin film transistor can be controlled by the film thickness of the active region and the film thickness of the gate insulating film.
Characteristics differ between the p-type thin film transistor and the p-type thin film transistor. However, in the complementary thin film transistor according to the related art, since the active regions and the gate insulating film of the N-type and P-type thin film transistors are simultaneously formed,
It has been difficult to obtain optimum values for both the p-type and p-type thin film transistors to have high characteristics. Therefore, it has been difficult to achieve high speed and high performance in a complementary thin film transistor in which these are combined.
【0004】本発明は、このよう相補型薄膜トランジス
タの問題点を解決するもので、その目的とするところ
は、微細化及び高集積化が可能で、N型及びP型薄膜ト
ランジスタのそれぞれが高性能で、それらにより形成さ
れた高特性の相補型薄膜トランジスタを提供するところ
にある。The present invention solves the problem of the complementary type thin film transistor as described above. The purpose of the present invention is to enable miniaturization and high integration, and the N type and P type thin film transistors respectively have high performance. , And to provide a high-performance complementary thin film transistor formed by them.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】絶縁基板上あるいは絶縁
薄膜上で、第1導電型薄膜トランジスタと、第2導電型
薄膜トランジスタとにより構成される相補型薄膜トラン
ジスタに於て、順スタガ構造の第1導電型薄膜トランジ
スタと、逆スタガ型の第2導電型薄膜トランジスタとか
らなることを特徴とする。In a complementary thin film transistor including a first conductivity type thin film transistor and a second conductivity type thin film transistor on an insulating substrate or an insulating thin film, a first conductivity type of a forward stagger structure is provided. It is characterized by comprising a thin film transistor and an inverted stagger type second conductivity type thin film transistor.
【0006】また、前記第1導電型薄膜トランジスタの
ソース及びドレイン領域と、前記第2導電型薄膜トラン
ジスタのソース及びドレイン領域とが、別の層からなる
ことを特徴とする。The source and drain regions of the first conductivity type thin film transistor and the source and drain regions of the second conductivity type thin film transistor are formed of different layers.
【0007】また、前記第1導電型薄膜トランジスタの
ソース及びドレイン領域と、前記第2導電型薄膜トラン
ジスタのソース及びドレイン領域とが、直接接続してい
ることを特徴とする。The source and drain regions of the first conductivity type thin film transistor and the source and drain regions of the second conductivity type thin film transistor are directly connected.
【0008】または、前記第1導電型薄膜トランジスタ
のソースあるいはドレイン領域が、前記第2導電型の薄
膜トランジスタのゲート電極を構成し、かつ前記第2導
電型のゲート電極が、前記第2導電型薄膜トランジスタ
のソースあるいはドレイン領域を構成していることを特
徴とする。Alternatively, the source or drain region of the first conductive type thin film transistor constitutes a gate electrode of the second conductive type thin film transistor, and the second conductive type gate electrode of the second conductive type thin film transistor. It is characterized in that it constitutes a source or drain region.
【0009】[0009]
【作用】本発明の相補型薄膜トランジスタによれば、第
1導電型の薄膜トランジスタが順スタガ型であり、第2
導電型の薄膜トランジスタが逆スタガ型であり、かつ第
1導電型の薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域
と第2導電型の薄膜トランジスタのソース及びドレイン
領域とが別の層で形成されているため、微細化が可能で
あり、高集積化が図れる。また、第1導電型薄膜トラン
ジスタと第2導電型の薄膜トランジスタの、能動領域膜
厚またはゲート絶縁膜膜厚の少なくともどちらか一方
が、それぞれ別の層からなるため、各々の薄膜トランジ
スタに於ける最適条件を用いることができる。それによ
って、それらを用いた相補型薄膜トランジスタの、高性
能化が図れる。また、第1導電型の薄膜トランジスタの
ソース及びドレイン領域と、第2導電型の薄膜トランジ
スタのソース及びドレイン領域とを直接接続する事が可
能であり、さらに微細化が可能となる。あるいは、第1
導電型のソースまたはドレイン領域が第2導電型のゲー
ト電極を構成し、かつ第1導電型のゲート電極が第2導
電型のソースまたはドレイン領域を構成する構造とした
場合、プロセスも簡単で、形成された相補形薄膜トラン
ジスタの面積も非常に小さくできる。According to the complementary thin film transistor of the present invention, the first conductivity type thin film transistor is a forward stagger type,
Since the conductive type thin film transistor is an inverted staggered type, and the source and drain regions of the first conductive type thin film transistor and the source and drain regions of the second conductive type thin film transistor are formed in different layers, miniaturization is possible. It is possible and high integration can be achieved. In addition, since at least one of the film thickness of the active region and the film thickness of the gate insulating film of the first-conductivity-type thin film transistor and the second-conductivity-type thin film transistor is formed of different layers, the optimum conditions for each thin film transistor are Can be used. Thereby, the performance of the complementary thin film transistor using them can be improved. Further, the source and drain regions of the first-conductivity-type thin film transistor and the source and drain regions of the second-conductivity-type thin film transistor can be directly connected to each other, which enables further miniaturization. Alternatively, the first
If the conductive type source or drain region constitutes the second conductive type gate electrode and the first conductive type gate electrode constitutes the second conductive type source or drain region, the process is also simple. The area of the formed complementary thin film transistor can be made very small.
【0010】[0010]
【実施例】(実施例1)本発明における実施例の一つ
を、製造工程ごとの素子断面図により詳しく説明してい
く。まず、図1(a)に示すように、絶縁基板101上
に第1の半導体層を積層し、パターニングした後、第1
導電型薄膜トランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜層
102を積層し、ついで第2の半導体層を積層、所望の
形状にパターニングして、第1導電型薄膜トランジスタ
及び第2導電型薄膜トランジスタのゲート電極103及
び104をそれぞれ形成し、第1導電型となる不純物イ
オン105をイオンイオンプランテーション法やイオン
ドーピング法等のイオン注入法により導入し、第1導電
型の薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域106
と能動領域107を形成する。前記ゲート電極103及
び104となる第2の半導体層は、高濃度不純物を添加
した半導体層でも良いし、不純物を含まなくてもよい。
また、前記第1導電型の薄膜トランジスタのゲート絶縁
膜102には、熱酸化法や熱窒化法、または常圧CVD
法、減圧CVD法、プラズマCVD法やECRプラズマ
CVD法、スパッタ法などによって形成された、二酸化
珪素膜や窒化珪素膜、あるいはこれらの組合せにより形
成された絶縁薄膜が使用される。ついで、第2導電型薄
膜トランジスタのゲート絶縁膜108となる絶縁薄膜を
積層し、前記第1導電型薄膜トランジスタのソースまた
はドレイン領域106上部に第1のコンタクトホール1
09を開孔し、全面に半導体層を積層し、ついで全面に
レジスト110を塗布した後、不要な部分を除去し、前
記レジスト110の残された部分をマスクとして、第2
導電型の不純物イオン111を、やはり先の第1導電型
の不純物イオンを導入したのと同様の方法により導入
し、第2導電型薄膜トランジスタのソース及びドレイン
領域112と能動領域113を形成する。この状態が図
2(b)である。その後、前記レジスト110を除去
し、前記第3の半導体層をパターニングした後、層間絶
縁膜114を積層し、第2のコンタクトホール115を
開孔し、ソース及びドレイン電極端子116を形成し
て、図2(c)となし、相補型薄膜トランジスタが完成
する。(Embodiment 1) One of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to sectional views of elements in each manufacturing process. First, as shown in FIG. 1A, a first semiconductor layer is stacked on an insulating substrate 101, patterned, and then a first semiconductor layer is formed.
An insulating film layer 102 serving as a gate insulating film of a conductive type thin film transistor is stacked, and then a second semiconductor layer is stacked and patterned into a desired shape to form gate electrodes 103 of the first conductive type thin film transistor and the second conductive type thin film transistor. 104 are formed respectively, and impurity ions 105 of the first conductivity type are introduced by an ion implantation method such as an ion ion plantation method or an ion doping method to form the source and drain regions 106 of the first conductivity type thin film transistor.
And an active region 107 is formed. The second semiconductor layer to be the gate electrodes 103 and 104 may be a semiconductor layer doped with a high concentration of impurities or may not contain impurities.
The gate insulating film 102 of the first conductive type thin film transistor is formed on the gate insulating film 102 by a thermal oxidation method, a thermal nitriding method, or an atmospheric pressure CVD method.
Method, low pressure CVD method, plasma CVD method, ECR plasma CVD method, sputtering method, or the like, and an insulating thin film formed by a silicon dioxide film, a silicon nitride film, or a combination thereof is used. Then, an insulating thin film to be the gate insulating film 108 of the second conductivity type thin film transistor is laminated, and the first contact hole 1 is formed on the source or drain region 106 of the first conductivity type thin film transistor.
09 is opened, a semiconductor layer is laminated on the entire surface, and then a resist 110 is applied on the entire surface. Then, unnecessary portions are removed, and the remaining portion of the resist 110 is used as a mask to form a second mask.
The conductive type impurity ions 111 are introduced by the same method as that used to introduce the first conductive type impurity ions, and the source / drain region 112 and the active region 113 of the second conductive type thin film transistor are formed. This state is shown in FIG. Then, after removing the resist 110 and patterning the third semiconductor layer, an interlayer insulating film 114 is laminated, a second contact hole 115 is opened, and source and drain electrode terminals 116 are formed. 2C, the complementary thin film transistor is completed.
【0011】図2(a)には、本発明の実施例1で形成
された相補形薄膜トランジスタを用いて、インバータ回
路を形成した場合の回路図を示してある。図2(b)
は、インバータ回路の素子の上視図である。201はP
型薄膜トランジスタ、202はN型薄膜トランジスタ、
203は入力線、204は出力線、205は電源電圧
線、206は接地線をそれぞれ表わしている。FIG. 2A shows a circuit diagram when an inverter circuit is formed by using the complementary thin film transistor formed in the first embodiment of the present invention. Figure 2 (b)
[Fig. 3] is a top view of the elements of the inverter circuit. 201 is P
Type thin film transistor, 202 is an N type thin film transistor,
Reference numeral 203 is an input line, 204 is an output line, 205 is a power supply voltage line, and 206 is a ground line.
【0012】(実施例2)本発明の相補形薄膜トランジ
スタの別の実施例を、図3(a)〜(c)で説明する。
まず図3(a)に示すように、絶縁基板あるいは絶縁薄
膜301上に、半導体層を積層し、所望の形状にパター
ニングした後、レジスト302を塗布、露光し、残され
たレジストをマスクとして、第1導電型の不純物イオン
303を導入て、第1導電型薄膜トランジスタのソース
及びドレイン領域304と能動領域305を形成する。
ついで、前記レジスト302を除去した後、第1導電型
薄膜トランジスタ及び第2導電型薄膜トランジスタのゲ
ート絶縁膜となる絶縁薄膜306と半導体層を順次積層
し、再びレジスト307を塗布、露光し、これをマスク
として第2導電型の不純物イオン308を導入、第2導
電型薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域309
と能動領域310を形成する。この状態が図3(b)で
ある。その後、前記レジスト307を除去し、層間絶縁
膜311を積層し、コンタクトホール312を開孔した
後ソース及びドレイン電極端子313を形成して、図3
(c)として、相補形薄膜トランジスタが完成する。(Embodiment 2) Another embodiment of the complementary thin film transistor of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 3A, after a semiconductor layer is laminated on an insulating substrate or an insulating thin film 301 and patterned into a desired shape, a resist 302 is applied and exposed, and the remaining resist is used as a mask. A first conductivity type impurity ion 303 is introduced to form a source / drain region 304 and an active region 305 of the first conductivity type thin film transistor.
Then, after removing the resist 302, an insulating thin film 306 to be a gate insulating film of the first conductive type thin film transistor and the second conductive type thin film transistor and a semiconductor layer are sequentially laminated, and a resist 307 is applied again and exposed, and this is masked. As the second conductivity type impurity ions 308, the source and drain regions 309 of the second conductivity type thin film transistor are introduced.
And an active region 310 is formed. This state is shown in FIG. After that, the resist 307 is removed, an interlayer insulating film 311 is laminated, contact holes 312 are opened, and then source and drain electrode terminals 313 are formed.
As (c), a complementary thin film transistor is completed.
【0013】本発明の実施例2においては、第2導電型
薄膜トランジスタのソースまたはドレイン領域309の
どちらか一方は、第1導電型薄膜トランジスタのゲート
電極を構成し、かつ第1導電型薄膜トランジスタのソー
スまたはドレイン領域304のどちらか一方が、第2導
電型薄膜トランジスタのゲート電極を構成している。ま
た、本実施例に於いては、第1導電型薄膜トランジスタ
のソース及びドレイン領域304と能動領域305を、
ゲート絶縁膜306を形成する前に形成したが、ゲート
絶縁膜を形成した後に、やはりレジストなどをマスクと
して形成しても差し支えない。In the second embodiment of the present invention, either the source or drain region 309 of the second conductivity type thin film transistor constitutes the gate electrode of the first conductivity type thin film transistor, and the source or drain of the first conductivity type thin film transistor is formed. Either one of the drain regions 304 constitutes the gate electrode of the second conductivity type thin film transistor. Further, in this embodiment, the source / drain region 304 and the active region 305 of the first conductivity type thin film transistor are
Although it was formed before forming the gate insulating film 306, it may be formed using a resist or the like as a mask after forming the gate insulating film.
【0014】本発明の実施例2で形成された相補形薄膜
トランジスタは、例えば、図4に示されたような、完全
CMOS型のスタティックRAMなどに応用することが
可能である。図4において、401及び402は負荷素
子となるP型薄膜トランジスタを示し、403及び40
4はドライバトランジスタとなるN型薄膜トランジスタ
を、そして405及び406はトランスファートランジ
スタとなるN型薄膜トランジスタを、407はワード
線、408は電源電圧線、409は接地線、410はデ
ータ線をそれぞれ表わしている。前記トランスファート
ランジスタ405及び406は、導体基板上に形成した
MOSトランジスタで構成することも可能である。上記
本発明の実施例2に示した相補形薄膜トランジスタによ
り、401のP型薄膜トランジスタと404のN型薄膜
トランジスタ、及び402のP型薄膜トランジスタと4
03のN型薄膜トランジスタを構成することによって、
図4に示された完全CMOS型スタティックRAMを構
成することができる。The complementary thin film transistor formed in the second embodiment of the present invention can be applied to, for example, a complete CMOS type static RAM as shown in FIG. In FIG. 4, reference numerals 401 and 402 denote P-type thin film transistors serving as load elements, and 403 and 40.
Reference numeral 4 represents an N-type thin film transistor that serves as a driver transistor, 405 and 406 represent N-type thin film transistors that serve as transfer transistors, 407 is a word line, 408 is a power supply voltage line, 409 is a ground line, and 410 is a data line. .. The transfer transistors 405 and 406 can also be composed of MOS transistors formed on a conductor substrate. The P-type thin film transistor 401 and the N-type thin film transistor 404, and the P-type thin film transistor 402 and 402 are formed by the complementary thin film transistor described in the second embodiment of the present invention.
03 N-type thin film transistor,
The complete CMOS static RAM shown in FIG. 4 can be constructed.
【0015】(実施例3)本発明の相補形薄膜トランジ
スタの別の実施例を、図5(a)〜(d)で説明する。
まず、図5(a)に示すように、絶縁基板501上に高
濃度不純物を添加した第1の半導体層を積層し、所望の
形状にパターニングして第1導電型薄膜トランジスタの
ゲート電極502とする。本実施例に於いては、前記第
1導電型薄膜トランジスタのゲート電極として高濃度不
純物を添加した半導体層を用いたが、不純物を含まない
半導体層に、イオン打ち込み法により不純物を添加した
ものを用いてもよい。ついで、第1導電型薄膜トランジ
スタのゲート絶縁膜となる絶縁薄膜503と第2の半導
体層504を順次積層し、前記半導体層504をパター
ニングした後、第2導電型薄膜トランジスタのゲート絶
縁膜となる絶縁薄膜505とを積層し、第3の半導体層
を積層、パターニングして、第1導電型薄膜トランジス
タのゲート電極506と、第2導電型薄膜トランジスタ
を覆うマスク507を形成し、第1導電型となる不純物
イオン508をイオン注入法やイオンドーピング法など
のイオン打ち込み法により導入して、第1導電型薄膜ト
ランジスタのソース及びドレイン領域509と能動領域
510を形成する。この状態が図5(b)である。つい
で、前記第2導電型薄膜トランジスタを覆う半導体層5
07を除去し、第1導電型薄膜トランジスタの部分と第
2導電型薄膜トランジスタの能動領域部分をレジスト5
11で覆い、第2導電型となる不純物イオン512をや
はり先の方法と同様な方法により導入し、第2導電型薄
膜トランジスタのソース及びドレイン領域513及び能
動領域514を形成して、図5(c)となす。その後、
前記レジスト511を除去し、層間絶縁膜515を積層
し、コンタクトホール516を開孔した後、ソース及び
ドレイン電極端子517を形成して、図5(d)と成
し、相補形薄膜トランジスタが完成する。(Embodiment 3) Another embodiment of the complementary thin film transistor of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 5A, a first semiconductor layer added with a high concentration impurity is stacked on an insulating substrate 501 and patterned into a desired shape to form a gate electrode 502 of a first conductivity type thin film transistor. .. In this embodiment, a semiconductor layer doped with a high concentration of impurities is used as the gate electrode of the first conductivity type thin film transistor, but a semiconductor layer containing no impurities is doped with impurities by an ion implantation method. May be. Then, an insulating thin film 503 to be a gate insulating film of the first conductivity type thin film transistor and a second semiconductor layer 504 are sequentially stacked, and after patterning the semiconductor layer 504, an insulating thin film to be a gate insulating film of the second conductivity type thin film transistor. 505, a third semiconductor layer is stacked and patterned to form a gate electrode 506 of the first conductivity type thin film transistor and a mask 507 covering the second conductivity type thin film transistor, and impurity ions of the first conductivity type. 508 is introduced by an ion implantation method such as an ion implantation method or an ion doping method to form a source / drain region 509 and an active region 510 of the first conductivity type thin film transistor. This state is shown in FIG. Then, the semiconductor layer 5 covering the second conductive type thin film transistor
07 is removed, and the first conductive type thin film transistor portion and the active region portion of the second conductive type thin film transistor are covered with a resist 5
11 and introducing impurity ions 512 of the second conductivity type by a method similar to the above method to form source and drain regions 513 and active regions 514 of the second conductivity type thin film transistor. ). afterwards,
The resist 511 is removed, the interlayer insulating film 515 is laminated, the contact hole 516 is opened, and the source and drain electrode terminals 517 are formed. As shown in FIG. 5D, a complementary thin film transistor is completed. ..
【0016】本発明の実施例1から3に於いて、基板と
して絶縁基板を用いて説明したが、このかわりに、絶縁
薄膜上に前述の相補形薄膜トランジスタを形成してもよ
い。本発明の実施例1〜3に於いて形成された相補型薄
膜トランジスタは、先の実施例1で示したようなインバ
ータ回路や実施例2で示した半導体メモリー回路、ある
いは液晶表示装置の駆動回路としての応用が有効であ
る。In the first to third embodiments of the present invention, the insulating substrate is used as the substrate, but the complementary thin film transistor may be formed on the insulating thin film instead. The complementary thin film transistors formed in the first to third embodiments of the present invention are used as the inverter circuit as shown in the first embodiment, the semiconductor memory circuit shown in the second embodiment, or the drive circuit of the liquid crystal display device. The application of is effective.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上実施例により簡単に説明した、本発
明の相補形薄膜トランジスタの構成によれば、以下の数
多くの効果が得られる。According to the structure of the complementary thin film transistor of the present invention, which has been briefly described in the above embodiments, the following numerous effects can be obtained.
【0018】1)順スタガ型の第1導電型薄膜トランジ
スタと、逆スタガ型の第2導電型薄膜トランジスタによ
って、相補形薄膜トランジスタを構成し、それぞれの薄
膜トランジスタのソース及びドレイン領域となる半導体
層を別の層で形成し、直接接続することによって、相補
形薄膜トランジスタの面積を小さくすることができ、微
細化及び高集積化が可能になる。1) A forward stagger type first conductivity type thin film transistor and an inverse stagger type second conductivity type thin film transistor constitute a complementary type thin film transistor, and a semiconductor layer serving as a source and drain region of each thin film transistor is a different layer. And the direct connection, the area of the complementary thin film transistor can be reduced, and miniaturization and high integration can be achieved.
【0019】2)順スタガ型の第1導電型薄膜トランジ
スタと、逆スタガ型の第2導電型薄膜トランジスタによ
って、相補形薄膜トランジスタを構成し、それぞれのゲ
ート電極を同一の層で形成することによって、第1導電
型薄膜トランジスタと第2導電型薄膜トランジスタの能
動領域の膜厚及びゲート絶縁膜の膜厚を独立に設定する
ことができ、N型及びP型の薄膜トランジスタの両方が
高特性を得られるため、これらにより構成された相補形
薄膜トランジスタは高特性となる。2) A forward stagger type first conductivity type thin film transistor and an inverted stagger type second conductivity type thin film transistor constitute a complementary type thin film transistor, and the respective gate electrodes are formed in the same layer. Since the thickness of the active region and the thickness of the gate insulating film of the conductive type thin film transistor and the second conductive type thin film transistor can be independently set, both N-type and P-type thin film transistors can obtain high characteristics. The constructed complementary thin film transistor has high characteristics.
【0020】3)順スタガ型の第1導電型薄膜トランジ
スタと、逆スタガ型の第2導電型薄膜トランジスタによ
って、相補形薄膜トランジスタを構成し、それぞれのソ
ース及びドレイン領域を同一の層で形成することによっ
て、第1導電型薄膜トランジスタと第2導電型薄膜トラ
ンジスタのゲート絶縁膜の膜厚を独立に設定することが
でき、N型及びP型の薄膜トランジスタの両方が高特性
を得られるため、これらにより構成された相補形薄膜ト
ランジスタは高特性となる。3) A forward stagger type first conductivity type thin film transistor and an inverted stagger type second conductivity type thin film transistor constitute a complementary type thin film transistor, and the source and drain regions are formed in the same layer. Since the film thickness of the gate insulating film of the first conductivity type thin film transistor and the second conductivity type thin film transistor can be independently set, and both N-type and P-type thin film transistors can obtain high characteristics, a complementary layer formed by these Type thin film transistor has high characteristics.
【0021】4)順スタガ型の第1導電型薄膜トランジ
スタと、逆スタガ型の第2導電型薄膜トランジスタによ
って、相補形薄膜トランジスタを構成し、かつ第1導電
型薄膜トランジスタのソースまたはドレイン領域のどち
らか一方が第2導電型のゲート電極を構成し、かつ第1
導電型薄膜トランジスタのソースまたはドレイン領域の
どちらか一方が第2導電型薄膜トランジスタのゲート電
極を構成することによって、非常に小さい面積上に相補
形薄膜トランジスタを形成できる。4) A forward stagger type first conductivity type thin film transistor and an inverted stagger type second conductivity type thin film transistor constitute a complementary thin film transistor, and either the source or drain region of the first conductivity type thin film transistor is formed. A gate electrode of the second conductivity type, and a first
By forming either the source or drain region of the conductive type thin film transistor as the gate electrode of the second conductive type thin film transistor, the complementary thin film transistor can be formed on a very small area.
【図1】 本発明の実施例1に示した相補形薄膜トラン
ジスタの、製造工程毎の素子断面図。FIG. 1 is an element cross-sectional view in each manufacturing process of a complementary thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施例1に示した相補形薄膜トラン
ジスタにより、インバータ回路を形成したときの回路図
と素子の上視図。FIG. 2 is a circuit diagram when an inverter circuit is formed by the complementary thin film transistor according to the first embodiment of the present invention and a top view of the element.
【図3】 本発明の実施例2に示した相補形薄膜トラン
ジスタの、製造工程毎の素子断面図。FIG. 3 is an element cross-sectional view of each of the manufacturing steps of the complementary thin film transistor according to the second embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施例2に示した相補形薄膜トラン
ジスタにより、完全CMOS型スタティックRAMを形
成したときの回路図。FIG. 4 is a circuit diagram when a complete CMOS static RAM is formed by the complementary thin film transistor according to the second embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の実施例3に示した相補形薄膜トラン
ジスタの、製造工程毎の素子断面図。FIG. 5 is an element cross-sectional view of each complementary manufacturing process of the complementary thin film transistor according to the third embodiment of the present invention.
【図6】 従来の技術により形成された相補形薄膜トラ
ンジスタの素子断面図。FIG. 6 is an element cross-sectional view of a complementary thin film transistor formed by a conventional technique.
101,301,501,601・・・絶縁基板 102,108,306,503,505,603・・
・ゲート絶縁膜 103,310,502,604・・・第1導電型薄膜
トランジスタのゲート電極 104,304,506,605・・・第2導電型薄膜
トランジスタのゲート電極 105,303,508,607・・・第1導電型不純
物イオン 106,304,509,608・・・第1導電型薄膜
トランジスタのソース及びドレイン領域 107,305,510,609・・・第1導電型薄膜
トランジスタの能動領域 109,115,312,516,615・・・コンタ
クトホール 110,302,307,510,606,610・・
・レジスト 111,308,512,611・・・第2導電型不純
物イオン 112,309,513,612・・・第2導電型薄膜
トランジスタのソース及びドレイン領域 113,310,514,613・・・第2導電型薄膜
トランジスタの能動領域 114,311,515,614・・・層間絶縁膜 116,313,517,616・・・ソース及びドレ
イン電極端子 201,401,402・・・P型薄膜トランジスタ 202,403,404,405,406・・・N型薄
膜トランジスタ 203・・・入力線 204・・・出力線 205,408・・・電源電圧線 206,409・・・接地線 407・・・ワード線 410・・・データ線 504,507,602・・・半導体層101, 301, 501, 601 ... Insulating substrate 102, 108, 306, 503, 505, 603 ...
-Gate insulating film 103, 310, 502, 604 ... Gate electrode of first conductivity type thin film transistor 104, 304, 506, 605 ... Gate electrode of second conductivity type thin film transistor 105, 303, 508, 607 ... First conductivity type impurity ions 106, 304, 509, 608 ... Source and drain regions of first conductivity type thin film transistor 107, 305, 510, 609 ... Active regions 109, 115, 312 of first conductivity type thin film transistor Contact holes 110, 302, 307, 510, 606, 610 ...
-Resist 111, 308, 512, 611 ... Second conductivity type impurity ion 112, 309, 513, 612 ... Source and drain region 113, 310, 514, 613 of second conductivity type thin film transistor ... Second Conductive type thin film transistor active regions 114, 311, 515, 614 ... Interlayer insulating films 116, 313, 517, 616 ... Source and drain electrode terminals 201, 401, 402 ... P-type thin film transistors 202, 403, 404 , 405, 406 ... N-type thin film transistor 203 ... Input line 204 ... Output line 205, 408 ... Power supply voltage line 206, 409 ... Ground line 407 ... Word line 410 ... Data Lines 504, 507, 602 ... Semiconductor layer
Claims (7)
導電型薄膜トランジスタと、第2導電型薄膜トランジス
タとにより構成される相補型薄膜トランジスタに於て、
順スタガ構造の第1導電型薄膜トランジスタと、逆スタ
ガ型の第2導電型薄膜トランジスタとからなることを特
徴とする、相補型薄膜トランジスタ。1. A first substrate on an insulating substrate or an insulating thin film.
In a complementary thin film transistor including a conductive thin film transistor and a second conductive thin film transistor,
A complementary thin film transistor comprising a first conductive type thin film transistor having a forward stagger structure and an inverted stagger type second conductive type thin film transistor.
ジスタに於て、前記第1導電型薄膜トランジスタのソー
ス及びドレイン領域と、前記第2導電型薄膜トランジス
タのソース及びドレイン領域とが、別の層からなること
を特徴とする、相補型薄膜トランジスタ。2. The complementary thin film transistor according to claim 1, wherein the source and drain regions of the first conductivity type thin film transistor and the source and drain regions of the second conductivity type thin film transistor are formed from different layers. A complementary thin film transistor, comprising:
トランジスタに於て、前記第1導電型薄膜トランジスタ
のゲート電極と、前記第2導電型薄膜トランジスタのゲ
ート電極とが同一の層からなることを特徴とする、相補
型薄膜トランジスタ。3. The complementary thin film transistor according to claim 1, wherein the gate electrode of the first conductivity type thin film transistor and the gate electrode of the second conductivity type thin film transistor are formed of the same layer. A complementary thin film transistor.
型薄膜トランジスタに於て、前記第1導電型薄膜トラン
ジスタのソース又はドレイン領域と、前記第2導電型薄
膜トランジスタのソース又はドレイン領域とが、直接接
続していることを特徴とする、相補型薄膜トランジス
タ。4. The complementary thin film transistor according to claim 1, 2 or 3, wherein the source or drain region of the first conductivity type thin film transistor and the source or drain region of the second conductivity type thin film transistor, A complementary thin film transistor characterized by being directly connected.
トランジスタに於て、前記第1導電型薄膜トランジスタ
のソース及びドレイン領域と、前記第2導電型の薄膜ト
ランジスタのゲート電極が同一の層からなり、かつ前記
第2導電型薄膜トランジスタのゲート電極と、前記第1
導電型薄膜トランジスタのソース及びドレイン領域とが
同一の層からなることを特徴とする、相補形薄膜トラン
ジスタ。5. The complementary thin film transistor according to claim 1, wherein the source and drain regions of the first conductive type thin film transistor and the gate electrode of the second conductive type thin film transistor are formed of the same layer. A gate electrode of the second conductivity type thin film transistor, and the first electrode
A complementary thin film transistor, wherein the source and drain regions of the conductive thin film transistor are formed of the same layer.
形薄膜トランジスタに於て、前記第1導電型薄膜トラン
ジスタのソースあるいはドレイン領域が、前記第2導電
型の薄膜トランジスタのゲート電極を構成し、かつ前記
第2導電型のゲート電極が、前記第2導電型薄膜トラン
ジスタのソースあるいはドレイン領域を構成しているこ
とを特徴とする、相補形薄膜トランジスタ。6. The complementary thin film transistor according to claim 1, 2 or 5, wherein the source or drain region of the first conductivity type thin film transistor constitutes a gate electrode of the second conductivity type thin film transistor. A complementary thin film transistor, wherein the second conductive type gate electrode constitutes a source or drain region of the second conductive type thin film transistor.
ジスタに於て、前記第1導電型薄膜トランジスタのソー
ス及びドレイン領域と、前記第2導電型薄膜トランジス
タのソース及びドレイン領域とが、同一の層からなるこ
とを特徴とする、相補型薄膜トランジスタ。7. The complementary thin film transistor according to claim 1, wherein the source and drain regions of the first conductivity type thin film transistor and the source and drain regions of the second conductivity type thin film transistor are formed from the same layer. A complementary thin film transistor, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3307589A JPH05145073A (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Complementary thin film transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3307589A JPH05145073A (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Complementary thin film transistor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05145073A true JPH05145073A (en) | 1993-06-11 |
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ID=17970889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3307589A Pending JPH05145073A (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Complementary thin film transistor |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH05145073A (en) |
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1991
- 1991-11-22 JP JP3307589A patent/JPH05145073A/en active Pending
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