JPH05175503A

JPH05175503A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH05175503A
Application number: JP3906492A
Authority: JP
Inventors: Noritoshi Yamaguchi; 文紀山口; Kiyonari Tanaka; 聖也田中
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【構成】チャネルとなる第一の半導体層４を窒素元素
および炭素元素を含有しない下層半導体層４ａと窒素元
素または炭素元素を含有する上層半導体層４ｂで形成す
るとともに、オーミックコンタクト層となる第二の半導
体層５を微結晶半導体層で形成する。また、チャネル層
となる第一の半導体層４を窒素元素または炭素元素を含
有しない下層半導体層４ａと窒素元素または炭素元素を
含有する上層半導体層４ｂで形成するとともに、オーミ
ックコンタクト層となる第二の半導体層５を微結晶半導
体で形成して、この微結晶半導体層５の一部をエッチン
グ除去することによってソース・ドレインを形成する。【効果】高精細化した特性の良好な薄膜トランジスタ
を提供することができるとともに成膜工程が簡略化さ
れ、格別なエッチングのストッパー層を設けなくてもオ
ーミックコンタクト層５を正確にエッチングすることが
可能となり、量産時にも簡単な工程で安定して薄膜トラ
ンジスタを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタおよび
その製造方法に関し、特にアクティブマトリックス型液
晶表示装置などに好適に用いることができる薄膜トラン
ジスタおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】従来、アクティブマト
リックス型液晶表示装置などに用いられる薄膜トランジ
スタには、画素電極となる透明導電層がトランジスタの
上方に位置するタイプのものとトランジスタの下方に位
置するタイプのものとがあるが、それぞれの薄膜トラン
ジスタの製造方法および構造を図４および図５に示す。

【０００３】図４は、画素電極となる透明導電層がトラ
ンジスタの下方に位置するタイプのものである。

【０００４】まず、同図（ａ）に示すように、ガラスな
どから成る絶縁基板２１上に、画素電極となる透明導電
層２２とゲート電極となる第一の導電層２３とを真空蒸
着法やスパッタリング法などで形成し、この第一の導電
層２３をエッチングによって所定のパターンに形成す
る。次に、同図（ｂ）に示すように、透明導電層２２を
エッチングによって所定のパターンに形成する。次に、
同図（ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜となる絶縁層２
４、２５、チャネル層となる第一の半導体層２６、およ
びエッチングのストッパー層として作用する窒化シリコ
ン層２７を形成する。なお、ゲート絶縁膜となる絶縁層
２４は例えば酸化タンタル層などから成り、ゲート絶縁
膜となる絶縁層２４は窒化シリコン層などから成る。ま
た、第一の半導体層は、ｉ型アモルファスシリコン層な
どから成る。さらに、エッチングのストッパー層として
の窒化シリコン層２７は窒素元素を多量に含有し、エネ
ルギーバンドギャップが５．０ｅＶ以上のものである。
次に、同図（ｄ）に示すように、エッチングのストッパ
ー層としての窒化シリコン層２７がゲート電極２３上の
みに残るようにパターニングする。次に、同図（ｅ）に
示すように、オーミックコンタクト層となる第二の半導
体層２８を例えばプラズマＣＶＤ法などで形成する。こ
の第二の半導体層２８は、例えばｎ⁺アモルファスシリ
コン層などから成る。次に、同図（ｆ）に示すように、
トランジスタの側部にコンタクトホール２９を形成す
る。次に、同図（ｇ）に示すように、ソース・ドレイン
電極となる第二の導電層３０、３１を形成する。なお、
第二の導電層３０はモリブデンシリサイドなどから成
り、第二の導電層３１はアルミニウムなどから成る。次
に、同図（ｈ）に示すように、ゲート電極２３上の第二
の導電層３０、３１と第二の半導体層２８をエッチング
で分離して、ソースとドレインを形成する。このエッチ
ングの際には、窒化シリコン層２７がストッパー層とな
る。

【０００５】最後に、窒化シリコン層などから成るパシ
ベーション層３２を形成して完成する。

【０００６】このように従来のアクティブマトリックス
型液晶表示装置などに用いられる薄膜トランジスタで
は、チャネル層となる第一の半導体層２６上にオーミッ
クコンタクト層となる第二の半導体層２８を設けて、第
二の半導体層の中央部分を例えば体積比でＨＦ（１）に
対してＨＮＯ₃（２０）から成る混合液を用いてエッチ
ングすることにより分割するが、この第二の半導体層２
８を分割する際に、第一の半導体層２６がオーバーエッ
チングによって消失しないようにするとともに、第二の
半導体層２８の一部が残ってトランジスタのオフ抵抗が
低下するのを防止するために、第一の半導体層２６上に
ストッパー層２７を形成して第二の半導体層２８の所定
部分がエッチングされるようにしていた。すなわち、ｎ
⁺型アモルファスシリコンなどから成る第二の半導体層
２８は、ｉ型アモルファスシリコンなどから成る第一の
半導体層２６と同一のエッチング液でのみ容易にエッチ
ングすることが可能なため、エッチングのストッパー層
としての窒化シリコン膜２７が必要であった。

【０００７】上述の薄膜トランジスタの製造方法では、
図４（ａ）（ｂ）（ｄ）（ｆ）（ｈ）の各工程でエッチ
ングを行うことから、フォトマスクは五枚必要である。

【０００８】また、透明導電層がトランジスタの上方に
位置するタイプの薄膜トランジスタの製造方法を図５に
示す。

【０００９】まず、同図（ａ）に示すように、絶縁基板
５１上にゲート電極となる第一の導電層５２を形成して
パターニングする。次に、同図（ｂ）に示すように、第
一の導電層５２の表面を陽極酸化して、陽極酸化層５３
を形成する。次に、同図（ｃ）に示すように、ゲート絶
縁膜となる絶縁層５４、チャネル層となる第一の半導体
層５５、およびエッチングのストッパー層として機能す
る窒化シリコン層５６を形成する。このエッチングのス
トッパー層としての窒化シリコン層も図４に示す窒化シ
リコン層２７と同様のものである。次に、同図（ｄ）に
示すように、ゲート電極５３上のみに窒化シリコン層５
６が残るように、窒化シリコン層５６の大部分をエッチ
ングする。次に、同図（ｅ）に示すように、オーミック
コンタクト層となる第二の半導体層５７を形成する。次
に、同図（ｆ）に示すように、第二の半導体層５７と第
一の半導体層５５の周辺部をエッチングなどにより除去
する。次に、同図（ｇ）に示すように、ソース・ドレイ
ン電極となる第二の導電層５８を形成して、パターニン
グする。なお、この工程では、後述する透明導電層５９
が第一の半導体層５５および第二の半導体層５７と接触
しないようにするために、第一の半導体層５５および第
二の半導体層５７の周辺部が第二の導電層５８で完全に
被覆されるように第二の導電層５８をパターニングす
る。次に、同図（ｈ）に示すように、画素電極となる透
明導電層５９を形成してパターニングする。最後に、同
図（ｉ）に示すように、窒化シリコン層などから成るパ
シベーション層６０を形成して完成する。

【００１０】上述のアクティブマトリックス基板の製造
方法では、図５（ａ）（ｄ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）の各工
程でフォトマスクが必要であり、最低五枚必要である。

【００１１】上述のように、従来の薄膜トランジスタで
は、トランジスタの機能上は不必要なエッチングのスト
ッパー層２７、５６を形成していることから、トランジ
スタのチャネル長が長くなり、高精細化が困難であると
いう問題があった。また、エッチングのストッパー層２
７、５６を形成するために、多くのフォトマスクが必要
になり、フォトプロセスに時間がかかり量産性が悪いと
いう問題があった。特に、このような薄膜トランジスタ
を多数形成するデバイスでは、製造工程の煩雑化によっ
て製造歩留りが著しく低下することから、製造工程はで
きるだけ簡略化することが望まれている。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】本発明は、このような
従来技術の問題点に鑑みてなされたのもであり、その特
徴とするところは、基板上にゲート電極となる第一の導
電層、ゲート絶縁膜となる絶縁層、およびチャネル層と
なる第一の半導体層を形成するとともに、この第一の半
導体層上にオーミックコンタクト層となる第二の半導体
層とソース・ドレイン電極となる第二の導電層を分割し
て形成した薄膜トランジスタにおいて、前記第一の半導
体層を窒素元素および炭素元素を含有しない下層半導体
層と窒素元素または炭素元素を含有する上層半導体層で
形成するとともに、前記第二の半導体層を微結晶半導体
層で形成した点にある。

【００１３】また、（ａ）基板上の所定部分に、ゲート
電極となる第一の導電層を形成する工程と、（ｂ）前記
第一の導電層上に、ゲート絶縁膜となる絶縁層、窒素元
素および炭素元素を含有しない下層半導体層と窒素元素
または炭素元素を含有する上層半導体層から成る第一の
半導体層、微結晶半導体層から成る第二の半導体層、お
よびソース・ドレイン電極となる第二の導電層を順次積
層する工程と、（ｃ）前記第一の導電層上周辺部の前記
第二の導電層、第二の半導体層、および第一の半導体層
をエッチング除去する工程と、（ｄ）前記第一の半導体
層上の中央部分の前記第二の導電層と第二の半導体層を
エッチング除去する工程を含んで成る点にある。

【００１４】

【作用】上記のように、チャネル層となる第一の半導体
層の上層を窒素元素または炭素元素を含有する半導体層
で形成するとともに、オーミックコンタクト層となる第
二の半導体層を微結晶半導体層で形成すると、第一の半
導体層と第二の半導体層を同一の装置を用いて連続的に
形成でき、また窒素元素または炭素元素を含有する半導
体層と微結晶半導体層との間にエッチングの選択性を持
たせて窒素元素または炭素元素を含有する半導体層をエ
ッチングのストッパーとすることができ、格別なエッチ
ングのストッパー層が不要となって、トランジスタのチ
ャネル長を短くして高精細化できるとともに、フォトプ
ロセスを簡略化することができ、しかも特性の良好なト
ランジスタを形成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明
する。図１は、本発明に係る薄膜トランジスタの製造工
程を示す図であり、１はガラスなどから成る絶縁基板で
ある。

【００１６】まず、同図（ａ）に示すように、基板１上
にゲート電極となる第一の導電層２を真空蒸着法やスパ
ッタリング法で厚み２０００Å程度に形成して、エッチ
ング法などでパターニングする。この第一の導電層とし
ては、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウ
ム（Ａｌ）などが好適に用いられる。また、エッチング
液としては、クロムをエッチングする場合は硝酸第二セ
リウムアンモニウム水溶液が、タンタルをエッチングす
る場合はドライエッチングなどが、さらにアルミニウム
をエッチングする場合は燐酸などが好適に用いられる。

【００１７】次に、同図（ｂ）に示すように、第一の導
電層２上に、ゲート絶縁膜となる絶縁層３、窒素元素お
よび炭素元素を含有しない下層半導体層４ａと窒素元素
または炭素元素を含有する上層半導体層４ｂとから成る
第一の半導体層４、微結晶半導体層から成る第二の半導
体層５、およびソース・ドレイン電極となる第二の導電
層５を順次積層する。

【００１８】前記絶縁層３は、窒化シリコン層の一層構
造のもの、または窒化シリコン層と酸化タンタル層の二
層構造のものなどで構成される。窒化シリコン膜は、例
えばプラズマＣＶＤ法などで厚み２０００Å程度に形成
され、酸化タンタル膜は、例えばスパッタリング法や陽
極酸化法などで厚み２０００Å程度に形成される。

【００１９】前記第一の半導体層４は、窒素元素および
炭素元素を含有しない下層半導体層４ａと窒素元素また
は炭素元素を含有する上層半導体層４ｂで構成される。
すなわち、窒素元素および炭素元素を含有しない下層半
導体層４ａは、キャリアガスとシランガス（ＳｉＨ₄）
を用いたプラズマＣＶＤ法などで厚み２００Å程度に形
成され、窒素元素または炭素元素を含有する上層半導体
層４ｂは、キャリアガスとシランガス（ＳｉＨ₄）にア
ンモニアガス（ＮＨ₃）やメタンガス（ＣＨ₄）を混入
させたプラズマＣＶＤ法などで厚み８００Å程度に形成
される。この上層半導体層４ｂは、後述するオーミック
コンタクト層５との間でエッチングの選択性を持たせ
て、エッチングのストッパー層としての機能を持たせる
ために形成するものであり、基本的にはエッチング液に
対するエッチングレートがオーミックコンタクト層５＞
上層半導体層４ｂとなるような半導体層を形成すればよ
い。また、上層半導体層４ｂはエネルギーバンドギャッ
プが５．０ｅＶ以下、好適には２．５ｅＶ以下で、暗導
電率が５×１０^-12Ω^-1・ｃｍ^-1以上１×１０^-9Ω^-1・
ｃｍ^-1以下となるように窒素元素または炭素元素を添加
すると、トランジスタのオフ抵抗とオン電流が従来品と
同等になり、好適である。この窒素元素または炭素元素
の含有量は、メタンガス（ＣＨ₄）やアンモニアガス
（ＮＨ₃）の流量比で制御される。

【００２０】図２に、窒素元素や炭素元素を含有しない
厚み５０Åの下層半導体層４ａ上に、窒素元素または炭
素元素を含有する厚み８００Åの上層半導体層４ｂを形
成した薄膜トランジスタの窒素元素または炭素元素の含
有量とトランジスタのオン電流との関係を示す。図２
中、黒丸は上層半導体層４ｂに窒素元素を含有する場合
であり、白丸は上層半導体層４ｂに炭素元素を含有する
場合である。なお、図２の横軸はシランガスに対するア
ンモニガスの流量比、およびシランガスに対するメタン
ガスの流量比を示す。図２で明らかなように、シランガ
スに対するアンモニアガスの流量比が０．０１のとき
は、トランジスタのオン電流が１．５×１０^-6Ａあり、
またシランガスに対するアンモニアガスの流量比が０．
１のときは、トランジスタのオン電流が１×１０^-7Ａに
なる。したがって、上層半導体層４ｂに窒素元素を含有
させる場合は、シランガスに対するアンモニアガスの流
量比を０．１以下に設定して形成し、上層半導体層４ｂ
に２０原子％以下の窒素元素を含有するように形成する
ことが望ましい。また、シランガスに対するメタンガス
の流量比が、０．１のときは、トランジスタのオン電流
が１．７×１０^-6Ａあり、またシランガスに対するメタ
ンガスの流量比が２．０のときでも、トランジスタのオ
ン電流は１×１０^-6Ａある。したがって、シランガスに
対するメタンガスの流量比は２．０以上でもトランジス
タの特性上は全く問題はないが、シランガスに対するメ
タンガスの流量比が１０以上になると、このような半導
体層はエッチングが困難になることから、シランガスに
対するメタンガスの流量比を１０以下に設定して形成
し、上層半導体層４ｂに４０原子％以下の炭素元素を含
有するように形成することが望ましい。

【００２１】図１（ｂ）に示すオーミックコンタクト層
となる第二の半導体層５は、例えばフォスフィン（ＰＨ
₃）などを高濃度（リン元素に換算して１０¹⁸〜１０²¹
個／ｃｍ³程度）に含有するｎ⁺型微結晶半導体層で構
成される。このｎ⁺型微結晶半導体層５も上記第一の半
導体層４と同様にプラズマＣＶＤ法などで形成される
が、第一の半導体層４に比較して、シランガスの流量比
を少なくしてプラズマＣＶＤ装置の高周波電源のパワー
を上げて形成される。このように形成すると、アモルフ
ァスシリコン層内に粒径１００Å程度の結晶状シリコン
が散乱して析出し、暗導電率が１×１０⁰Ω^-1・ｃｍ^-1
以上となる。すなわち、本発明では、ｎ⁺型微結晶半導
体層は、暗導電率が１×１０⁰Ω^-1・ｃｍ^-1以上のもの
であると定義される。この第二の半導体層５は、厚み１
０００Å程度に形成される。この第二の半導体層５は、
前記第一の半導体層４と同様にプラズマＣＶＤ装置で形
成できることから、同一装置を用いてインラインで形成
すればよい。なお、本発明に係る薄膜トランジスタで
は、チャネル層となる第一の半導体層４が、窒素元素お
よび炭素元素を含有しない下層半導体層４ａと窒素元素
または炭素元素を含有する上層半導体層４ｂで構成され
ることから、オーミックコンタクト層となる第二の半導
体層５は、チャネル層となる第一の半導体層４の窒素元
素または炭素元素を含有する上層半導体層４ｂとのみ接
触することになる。

【００２２】前記第二の導電層６は、アルミニウム、タ
ンタル、クロム、チタン（Ｔｉ）などで形成され、スパ
ッタリング法や真空蒸着法などで厚み１０００〜４００
０Å程度に形成される。なお、この第二の導電層６と上
述の第二の半導体層５との間に、例えばモリブデンシリ
サイド（ＭｏＳｉ₂）などを設けて、第二の導電層６が
第二の半導体層５中に拡散することを防止するようにし
てもよい。

【００２３】次に、同図（ｃ）に示すように、上述の第
二の導電層６、第二の半導体層５、および第一の半導体
層４をゲート電極２上とその周辺部が残るようにエッチ
ング除去する。第二の導電層６をエッチングする場合も
上述のようなエッチング液が用いられる。また、この工
程では、第二の半導体層５および第一の半導体層４をエ
ッチングする場合は、体積比でＨＦ（３）：ＨＮＯ
₃（１）のエッチング液が用いられる。このように、体
積比でＨＦ（３）：ＨＮＯ₃（１）のエッチング液を用
いると、第二の半導体層５および第一の半導体層４をエ
ッチングできる。なお、これら第二の導電層６、第二の
半導体層５、および第一の半導体層４をエッチングする
場合、それぞれ同一のフォトマスクが用いられる。

【００２４】次に、同図（ｄ）に示すように、酸化錫な
どから成る透明導電層７をスパッタリング法などで厚み
１０００Å程度に形成する。このように透明導電層７を
酸化錫で形成するとｎ⁺型微結晶シリコン層５との経時
的な接触抵抗の変化は殆どなく、もって従来のようにソ
ース・ドレイン電極を格別パターニングする必要がなく
なる。

【００２５】最後に、同図（ｅ）に示すように、オーミ
ックコンタクト層となる第二の半導体層５とソース・ド
レイン電極となる第二の導電層６を分割するために、こ
れら各層と透明導電層７のゲート電極２上の中央部分を
エッチング除去する。透明導電層７は例えば亜鉛を触媒
とする塩硝酸系エッチング液を、第二の導電層６は上述
のようなエッチング液を、また第二の半導体層５は体積
比でＨＦ（１）：ＨＮＯ₃（１７）：Ｈ₂Ｏ（１７）か
ら成るエッチング液をそれぞれ使えばよい。このエッチ
ング液は、ｉ型アモルファスシリコン層から成る第一の
半導体層４に対して全く反応性を持たないため、第一の
半導体層４の上層半導体層４ｂが窒素元素または炭素元
素を含有することとあいまって、エッチングの際のスト
ッパー層を格別に設けなくとも安定して第二の半導体層
５を分割することが可能となる。また、エッチングのス
トッパー層を設けることなく、第二の半導体層５を分割
すると、トランジスタのチャネル長Ｌが短くなってトラ
ンジスタのオン電流が向上し、もってチャネル幅Ｗを小
さくできることから高精細化できる。

【００２６】なお、トランジスタを保護するために、窒
化シリコン膜などから成るパシベーション膜を形成して
もよい。

【００２７】

【実験例】下記の条件で薄膜トランジスタを形成して、
ゲート電圧とドレイン電流の関係を調べた。

【００２８】基板：ゲート電極：材料クロム（Ｃｒ）製法スパッタリング膜厚み１０００Åゲート絶縁膜：材料窒化シリコン膜一層製法プラズマＣＶＤ法反応室内１トールパワー０．８Ｗ／ｃｍ² 基板温度４００℃ １００％のシランガス１６ｃｃ／ｍｉｔ、アンモニアガ
ス６１ｃｃ／ｍｉｔ、水素ガス１００ｃｃ／ｍｉｔ、窒
素ガス１００ｃｃ／ｍｉｔ膜厚４７００Å下層半導体層：材料ｉ型アモルファスシリコン製法プラズマＣＶＤ法反応室内２トールパワー０．０８Ｗ／ｃｍ² 基板温度２４０℃ １００％のシランガス２０ｃｃ／ｍｉｔ、水素ガス１８
０ｃｃ／ｍｉｔ膜厚２００Å上層半導体層：材料ｉ型アモルファスシリコン製法プラズマＣＶＤ法反応室内１トールパワー０．０８Ｗ／ｃｍ² 基板温度２４０℃ １００％のシランガス２００ｃｃ／ｍｉｔ、アンモニア
ガス２０ｃｃ／ｍｉｔ膜厚８００Å微結晶半導体層：材料ｎ⁺型アモルファスシリコン製法プラズマＣＶＤ法反応室内２トールパワー０．５３Ｗ／ｃｍ² 基板温度２４０℃ １００％のシランガス２ｃｃ／ｍｉｔ、水素ガス１３８
ｃｃ／ｍｉｔ、フォスフィンが５００ｐｐｍとなるよう
に希釈した水素ガス８０ｃｃ／ｍｉｔ膜厚１０００Åソース・ドレイン電極：材料モリブデンシリサイド層とアルミニウム層の
二層構造製法スパッタリング膜厚モリブデンシリサイド層：１０００Å アルミニウム層：３０００Å 上記の条件で薄膜トランジスタを形成して、ゲート電圧
とドレイン電流の関係を調べた。その結果を図３に示
す。なお、ソース電圧Ｖｄは１５ｖで、チャネル幅Ｗと
チャネル長Ｌの比は、Ｗ／Ｌ＝５．４である。図２で明
らかなように、ゲート電圧が０ないし１ボルトのとき
に、ドレイン電流が２×１０^-14Ａまで低下するととも
に、ゲート電圧が１５Ｖのときに、ドレイン電流が１０
^-6Ａまで上昇し、オフ抵抗およびオン電流ともにアクテ
ィブマトリックス型液晶表示装置のトランジスタとして
申し分ないものであることが分かる。

【００２９】なお、炭素元素を含有する半導体層も、窒
素元素を含有する半導体層と同程度の暗導電率を示すこ
とから、上述の窒素元素を含有する半導体層に代えて、
炭素元素を含有する半導体層を用いても同様の特性を有
する薄膜トランジスタを得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る薄膜トラン
ジスタによれば、チャネル層となる第一の半導体層を窒
素元素および炭素元素を含有しない下層半導体層と窒素
元素または炭素元素を含有する上層半導体層で形成する
とともに、オーミックコンタクト層となる第二の半導体
層を微結晶半導体層で形成することから、高精細化した
特性の良好な薄膜トランジスタを提供することができ
る。

【００３１】また、本発明に係る薄膜トランジスタの製
造方法によれば、チャネル層となる第一の半導体層を窒
素元素および炭素元素を含有しない下層半導体層と窒素
元素または炭素元素を含有する上層半導体層で形成する
とともに、オーミックコンタクト層となる第二の半導体
層を微結晶半導体層で形成してこの微結晶半導体層の一
部をエッチング除去することによってソース・ドレイン
を形成することから、成膜工程が簡略化されるととも
に、格別なエッチングのストッパー層を設けなくてもオ
ーミックコンタクト層を正確にエッチングすることが可
能となり、量産時にも簡単な工程で安定して薄膜トラン
ジスタを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る薄膜トランジ
スタの製造工程を示す図である。

【図２】上層半導体層の窒素元素および炭素元素の含有
量とトランジスタのオン電流のとの関係を示す図であ
る。

【図３】本発明に係る薄膜トランジスタのゲート電圧と
ドレイン電流の関係を示す図である。

【図４】（ａ）〜（ｈ）は、従来の薄膜トランジスタの
製造方法を示す図である。

【図５】（ａ）〜（ｉ）は、従来の他の薄膜トランジス
タの製造方法を示す図である。

【符号の説明】

１・・・基板、２・・・第一の導電層、３・・・絶縁
層、４・・・第一の半導体層、４ａ・・・窒素元素およ
び炭素元素を含有しない下層半導体層、４ｂ・・・窒素
元素または炭素元素を含有する上層半導体層、５・・・
第二の半導体層、６・・・第二の導電層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にゲート電極となる第一の導電
層、ゲート絶縁膜となる絶縁層、およびチャネル層とな
る第一の半導体層を形成するとともに、この第一の半導
体層上にオーミックコンタクト層となる第二の半導体層
とソース・ドレイン電極となる第二の導電層を分割して
形成した薄膜トランジスタにおいて、前記第一の半導体
層を窒素元素および炭素元素を含有しない下層半導体層
と窒素元素または炭素元素を含有する上層半導体層で形
成するとともに、前記第二の半導体層を微結晶半導体層
で形成したことを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】前記上層半導体層が２０原子％までの窒
素元素を含有することを特徴とする請求項１に記載の薄
膜トランジスタ。
【請求項３】前記上層半導体層が４０原子％までの炭
素元素を含有することを特徴とする請求項２に記載の薄
膜トランジスタ。
【請求項４】（ａ）基板上の所定部分に、ゲート電極
となる第一の導電層を形成する工程と、（ｂ）前記第一
の導電層上に、ゲート絶縁膜となる絶縁層、窒素元素お
よび炭素元素を含有しない下層半導体層と窒素元素また
は炭素元素を含有する上層半導体層から成る第一の半導
体層、微結晶半導体層から成る第二の半導体層、および
ソース・ドレイン電極となる第二の導電層を順次積層す
る工程と、（ｃ）前記第一の導電層上周辺部の前記第二
の導電層、第二の半導体層、および第一の半導体層をエ
ッチング除去する工程と、（ｄ）前記第一の導電層上の
中央部分の前記第二の導電層と第二の半導体層をエッチ
ング除去する工程を含んで成る薄膜トランジスタの製造
方法。