JPH07115205A

JPH07115205A - 多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法

Info

Publication number: JPH07115205A
Application number: JP6047487A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Mishima; 康由三島; Michiko Takei; 美智子竹井; Norihisa Matsumoto; 紀久松本; Tatsuya Kakehi; 達也筧; Tatsuya Uematsu; 達也植松; Yukiko Wakino; 有希子脇野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1995-05-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法に関し、不純物
を多結晶Ｓｉ膜に選択的に導入する際に用いるマスク材
料に対する条件を少なくし、不純物を導入した後にマス
クの残留物が残ることなく、工程が単純な多結晶ＳｉＴ
ＦＴの製造方法を提供する。【構成】高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜２のゲート電極
６３の周辺に、多結晶Ｓｉ膜の導電型とは異なる不純物
を導入して低不純物濃度のソース領域２₁とドレイン領
域２₂を形成し、残された高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜
をソースコンタクト領域２_1cとドレインコンタクト領域
２_2cとして用いる。また、多結晶Ｓｉ膜に水素化処理す
ることによって生じたｎ^-型の領域をソース領域とドレ
イン領域とし、このｎ^-型の領域にｎ型の不純物を導入
することによって生じたｎ⁺型領域をソースコンタクト
領域とドレインコンタクト領域として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
液晶表示装置等に用いられる多結晶ＳｉＴＦＴ、特に、
ＬＤＤ構造を有する多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリクス液晶表示装置にお
いては、表示部における個々の画素部をＴＦＴによって
駆動することによって、単純マトリクスのような非選択
時のクロストークを完全に排除し、優れた表示特性を示
すことができ、一方、多結晶Ｓｉ膜を半導体膜とするＴ
ＦＴはａ−Ｓｉ膜を用いたＴＦＴに比べてキャリアの移
動度が高いため高速動作に適していることから、ドライ
バ内蔵液晶表示装置（ＬＣＤ）や、高解像度・高精細液
晶表示装置（ＬＣＤ）の分野に利用することが検討さ
れ、一部実用化されはじめているが、本来、多結晶Ｓｉ
は電気抵抗が低く、欠陥が多いため、これをＴＦＴの半
導体膜として用いた場合、ゲート電極を負バイアスした
ときのリーク電流を低減し、立ち上がり特性を改善する
ことが重要な課題となっている。

【０００３】また、アクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素部の電圧を保持するための要因の中で
もＴＦＴのオフ電流が低いことが大きなウェイトを占め
ており、このオフ電流を低減することを目的として、Ｌ
ＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）構造
を採用し、ゲート電極の周辺に注入する不純物の量を少
なくしてゲート電極の周辺の不純物濃度を低減すること
によって、電界がゲート電極とソース領域の間、ゲート
電極とドレイン領域の間に集中するのを防ぐことが考え
られている。

【０００４】図８は、従来のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦ
Ｔの製造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を
示している。この図において、６１は絶縁基板、６２は
多結晶Ｓｉ膜、６３は絶縁膜、６３ ₁はゲート絶縁膜、
６４は金属膜、６４₁はゲート電極、６５はｎ型不純
物、６６₁，６６₂はｎ^-層、６７は厚い絶縁膜、６７
₁，６７₂はサイドウォール、６８はｎ型不純物、６９
₁，６９₂はｎ⁺層である。この工程説明図によって従
来のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法を説明す
る。

【０００５】第１工程（図８（Ａ）参照）絶縁基板６１の上に多結晶Ｓｉ膜６２を形成する。この
多結晶Ｓｉ膜６２の上に絶縁膜６３を形成し、この絶縁
膜６３の上に金属膜６４を形成し、パターニングするこ
とによってゲート絶縁膜６３₁とゲート電極６４₁を形
成する。このゲート絶縁膜６３₁とゲート電極６４₁を
マスクにしてｎ型不純物６５をイオン注入してｎ^-層６
６₁と６６₂を形成する。

【０００６】第２工程（図８（Ｂ）参照）前工程で形成したゲート絶縁膜６３₁とゲート電極６４
₁の積層構造、および、ｎ^-層６６₁と６６₂の上に厚
い絶縁膜６７を形成する。

【０００７】第３工程（図８（Ｃ）参照）前工程で形成した厚い絶縁膜６７を異方性エッチングし
て、サイドウォール６７₁，６７₂を形成する。

【０００８】第４工程（図８（Ｄ）参照）前工程で形成したサイドウォール６７₁，６７₂をマス
クにしてｎ型不純物６８をイオン注入してｎ⁺層６９₁
と６９₂を形成する。

【０００９】そして、ｎ^-層６６₁をソース領域にし、
ｎ⁺層６９₁をソースコンタクト領域にしてソース電極
を形成し、また、ｎ^-層６６₂をドレイン領域にし、ｎ
⁺層６９₂をドレインコンタクト領域にしてドレイン電
極を形成する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法においては、ゲ
ート電極をマスクにした自己整合型ＬＤＤ構造多結晶Ｓ
ｉＴＦＴを形成する場合に低不純物濃度のソース領域と
ドレイン領域を形成した後に、ゲート電極の周辺をサイ
ドウォール、レジスト等によって保護した状態で不純物
を導入して高不純物濃度のソースコンタクト領域とドレ
インコンタクト領域を形成する方法、または、先にゲー
ト電極およびその周辺を覆った状態で、ゲート電極以外
の領域に高不純物濃度のコンタクト領域を形成し、その
後、ゲート電極の周辺に低不純物濃度のソース領域とド
レイン領域を形成する方法が一般的であった。

【００１１】そして、高不純物濃度領域を形成するｎ型
の不純物として燐（Ｐ）を用いることが一般的で、その
ため、高不純物濃度領域を形成する際のゲート電極およ
びその周辺の領域に形成するマスクの材料には、不純物
を高濃度で導入することに対する対策が必要であり、ま
た、不純物を高濃度で導入する工程でマスクの材料が変
質して硬化し、工程終了後このマスクを剥離する際に残
留物が残り易く、その上に形成する構造、例えば、液晶
表示装置に適用する場合は、配向膜等の膜質に悪影響を
与える恐れがあった。

【００１２】本発明は、不純物をチャネル領域となる多
結晶Ｓｉ膜に選択的に導入する際に用いるマスクの材料
に対する条件を少なくし、不純物を選択的に導入した後
にマスクを剥離する際、マスクの残留物が生じることが
なく、かつ、工程が単純なＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる、絶縁基
板と、該絶縁基板上に形成され、低不純物濃度のソース
領域とドレイン領域および高不純物濃度のソースコンタ
クト領域とドレインコンタクト領域を有する多結晶Ｓｉ
膜と、該多結晶Ｓｉ膜の上に形成されたゲート絶縁膜
と、該ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、該
ソース領域の上に形成されたソース電極と、該ドレイン
領域の上に形成されたドレイン電極を有するＬＤＤ構造
多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法においては、高不純物濃度
の多結晶Ｓｉ膜の該ゲート電極の周辺に、該多結晶Ｓｉ
膜の導電型とは異なる不純物を導入することによって低
不純物濃度のソース領域とドレイン領域を形成し、残さ
れた高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜をソースコンタクト領
域とドレインコンタクト領域とする工程を採用した。

【００１４】この場合、高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜の
ゲート電極の周辺に、該ゲート電極の端から５μｍ以下
の範囲で、該高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜の導電型とは
異なる不純物を導入することができる。

【００１５】またこの場合、高不純物濃度の多結晶Ｓｉ
膜のゲート電極の周辺に該高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜
の導電型とは異なる不純物を導入する方法として、イオ
ンドーピング法を用いることができる。

【００１６】またこの場合、多結晶Ｓｉ膜に導入して高
不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜を形成する不純物としてＰＨ
₃／Ｈ₂，ＰＨ₃／Ｈｅを用い、ゲート電極の周辺に該
高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜の導電型とは異なる不純物
を導入して低不純物濃度のソース領域とドレイン領域を
形成する不純物としてＢ₂Ｈ₆／Ｈ₂，Ｂ₂Ｈ₆／Ｈｅ
を用いることができる。

【００１７】またこの場合、高不純物濃度の多結晶Ｓｉ
膜のゲート電極の周辺に導入する、該高不純物濃度の多
結晶Ｓｉ膜の導電型とは異なる不純物の量をドーズ量で
１×１０¹⁴イオン／ｃｍ²以下にすることができる。

【００１８】また、本発明にかかる、絶縁基板と、該絶
縁基板上に形成され、低不純物濃度のソース領域とドレ
イン領域および高不純物濃度のソースコンタクト領域と
ドレインコンタクト領域を有する多結晶Ｓｉ膜と、該多
結晶Ｓｉ膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、該ゲート
絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、該ソース領域の
上に形成されたソース電極と、該ドレイン領域の上に形
成されたドレイン電極を有するＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴ
ＦＴの製造方法においては、多結晶Ｓｉ膜に水素化処理
を施すことによって生じたｎ^-型の領域をソース領域と
ドレイン領域とし、該多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入
することによって生じたｎ⁺型の領域をソースコンタク
ト領域とドレインコンタクト領域とする工程を採用し
た。

【００１９】この場合、絶縁基板上に多結晶Ｓｉ膜を形
成する工程と、該多結晶Ｓｉ膜の上にゲート絶縁膜を形
成する工程と、該ゲート絶縁膜の上にゲート電極を形成
する工程と、該ゲート電極をマスクにして該多結晶Ｓｉ
膜に水素化処理を施す工程と、該多結晶Ｓｉ膜の全面に
層間絶縁膜を形成する工程と、該層間絶縁膜にソースコ
ンタクトホールとドレインコンタクトホールを形成する
工程と、該ソースコンタクトホールとドレインコンタク
トホールを通して該多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入し
てｎ⁺型の領域を形成する工程を含み、該多結晶Ｓｉ膜
に水素化処理を施すことによって生じたｎ^-型の領域を
ソース領域とドレイン領域とし、該多結晶Ｓｉ膜にｎ型
不純物を導入することによって形成したｎ⁺型の領域を
ソースコンタクト領域とドレインコンタクト領域とする
ことができる。

【００２０】またこの場合、絶縁基板上に多結晶Ｓｉ膜
を形成する工程と、該多結晶Ｓｉ膜に水素雰囲気中でア
ニール処理を施す工程と、該多結晶Ｓｉ膜の上にゲート
絶縁膜を形成する工程と、該ゲート絶縁膜の上にゲート
電極を形成する工程と、該多結晶Ｓｉ膜の全面に層間絶
縁膜を形成する工程と、該層間絶縁膜にソースコンタク
トホールとドレインコンタクトホールを形成する工程
と、該ソースコンタクトホールとドレインコンタクトホ
ールを通して該多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入してｎ
⁺型の領域を形成する工程を含み、該多結晶Ｓｉ膜に水
素雰囲気中でアニール処理を施すことによって生じたｎ
^-型の領域をソース領域とドレイン領域とし、該多結晶
Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入することによって生じたｎ⁺
型の領域をソースコンタクト領域とドレインコンタクト
領域として用いることができる。

【００２１】またこの場合、多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物
を導入してｎ⁺型の領域を形成する工程において、不純
物イオンをイオンドーピングあるいはイオンシャワー等
の質量未分離の状態で打ち込むことができる。

【００２２】またこれらの場合、ゲート電極と、ｎ⁺型
のソースコンタクト領域およびドレインコンタクト領域
の間の距離を、ｎ^-型の領域がソース領域側およびドレ
イン領域側の電界強度を緩和し、かつ、ソース領域から
ソース電極までの電気抵抗およびドレイン領域からドレ
イン電極までの電気抵抗を低く保つ距離に設定すること
ができる。

【００２３】また、本発明にかかる他の多結晶ＳｉＴＦ
Ｔの製造方法においては、絶縁性基板上に多結晶Ｓｉ膜
を形成する工程と、その上にゲート絶縁膜を形成する工
程と、その上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート
電極をマスクにしてソース領域とドレイン領域に不純物
を導入する工程と、該ソース領域とドレイン領域にソー
ス電極とドレイン電極を形成する工程を含み、該ソース
領域、ドレイン領域、もしくはＬＤＤ構造のｎ^-領域に
不純物を導入する工程として、水素を導入する工程を用
い、かつ、ソース領域とソース電極の間、およびドレイ
ン領域とドレイン電極との間の接続にシリサイドを用い
る工程を採用した。

【００２４】この場合、ソース領域とドレイン領域に水
素を導入する工程において、質量分離をしないイオンシ
ャワー法、または、プラズマドーピング法を用いること
ができる。

【００２５】また、この場合、水素が導入されたソース
領域とソース電極、ドレイン領域とドレイン電極の間を
接続するためにＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのシリサイドを用
いることができる。また、この場合、シリサイドを形成
する技術として熱処理、レーザアニール、またはランプ
アニールを用いることができる。

【００２６】

【作用】図１は、本発明の第１形式のＬＤＤ構造多結晶
ＳｉＴＦＴの製造方法の原理説明図である。この図にお
いて、１は絶縁基板、２は多結晶Ｓｉ膜、２₁はソース
領域、２₂はドレイン領域、２_1Cはソースコンタクト領
域、２_2Cはドレインコンタクト領域、３はゲート絶縁
膜、４はゲート、５は絶縁膜、６₁はソース電極、６₂
はドレイン電極、６₃はゲート電極である。この原理説
明図によって本発明の第１形式のＬＤＤ構造多結晶Ｓｉ
ＴＦＴの製造方法を説明する。

【００２７】本発明のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴにお
いては、絶縁基板１の上に、多結晶Ｓｉ膜２を形成し、
その上にゲート絶縁膜３とゲート４を形成し、このゲー
ト絶縁膜３とゲート４をマスクにして多結晶Ｓｉ膜２に
不純物を導入して露出している多結晶Ｓｉ膜２をソース
コンタクト領域２_1Cとドレインコンタクト領域２_2Cとな
る高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜に変換し、この高不純物
濃度のソースコンタクト領域２_1Cとドレインコンタクト
領域２_2Cのゲート４の周辺に、ソースコンタクト領域２
_1Cとドレインコンタクト領域２_2Cの導電型とは異なる不
純物を選択的に導入することによって低不純物濃度のソ
ース領域２₁とドレイン領域２₂を形成し、その上に絶
縁膜５を形成し、この絶縁膜５のソースコンタクト領域
２_1Cとドレインコンタクト領域２_2Cとゲート４の上にコ
ンタクトホールを形成し、それぞれのコンタクトホール
にソース電極６₁、ドレイン電極６₂、ゲート電極６₃
を形成する。

【００２８】このＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方
法によると、ゲート４近くの高不純物濃度のソースコン
タクト領域２_1Cとドレインコンタクト領域２_2Cのゲート
４の近くには、その導電型とは異なる不純物が導入され
て、ソースコンタクト領域２ _1Cとドレインコンタクト領
域２_2Cの導電型が導入される不純物によって補償され
て、実効的には低不純物濃度のソース領域２₁とドレイ
ン領域２₂が形成され、ゲートから離れた領域には、高
不純物濃度のソースコンタクト領域２_1Cとドレインコン
タクト領域２_2Cが残される。

【００２９】この原理を用いることにより、導電型を補
償するために導入する不純物は少量ですみ、このことに
よりマスクの材料に対する条件が緩やかになり、この際
に用いるマスクの変質を伴うことがなく、容易にＬＤＤ
構造多結晶ＳｉＴＦＴを実現することができる。また、
従来のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴを同一導電型不純物
を導入して製造する場合に比較して格別製造工程上の困
難を伴うことなく、従来のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴ
と同等の特性を実現することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。（第１実施例）図２は、第１実施例のＬＤＤ構造多結晶
ＳｉＴＦＴの製造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は
各工程を示している。この図において、１１はガラス基
板、１２は多結晶Ｓｉ膜、１３はゲート絶縁膜、１４は
ゲート、１５はＰ、１６₁，１６₂は開口、１６はレジ
スト膜、１２ _1Cはソースコンタクト領域、１２_2Cはドレ
インコンタクト領域、１２₁はソース領域、１２₂はド
レイン領域、１７はＢ、１８は絶縁膜、１８₁，１
８₂，１８ ₃はコンタクトホール、１９₁はソース電
極、１９₂はドレイン電極、１９₃はゲート電極であ
る。この工程説明図によって第１実施例のＬＤＤ構造多
結晶ＳｉＴＦＴの製造方法を説明する。

【００３１】第１工程（図２（Ａ）参照）ガラス基板１１の上に多結晶Ｓｉ膜１２を形成して、所
要形状にパターニングし、その上にＣＶＤ法によってＳ
ｉＯ₂からなる絶縁膜を形成し、その上にスパッタリン
グによってＡｌ膜を形成し、パターニングしてゲート絶
縁膜１３とゲート１４を形成する。このゲート絶縁膜１
３とゲート１４をマスクにして、ゲート１４の両側の多
結晶Ｓｉ膜１２に、ＰＨ₃／Ｈ₂ガスを用いたイオンシ
ャワー法によって燐（Ｐ）を５×１０¹⁵イオン／ｃｍ²
注入してｎ⁺型のソースコンタクト領域１２_1Cとドレイ
ンコンタクト領域１２_2Cを形成する。

【００３２】第２工程（図２（Ｂ）参照）多結晶Ｓｉ膜１２の全面にフォトレジストを塗布して露
光、現像することにより、ゲート絶縁膜１３とゲート１
４の両側３μｍの領域に開口１６₁，１６₂を有するレ
ジスト膜１６を形成する。この開口１６₁，１６₂を通
して、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ₂ガスを用いたイオンシャワー法に
よって、ｎ⁺型のソースコンタクト領域１２_1Cとドレイ
ンコンタクト領域１２_2Cに硼素（Ｂ）１７を１×１０¹³
イオン／ｃｍ²注入する。このＢの注入によってＰが補
償され、Ｐを５×１０¹³イオン／ｃｍ²程度注入した場
合の抵抗値とほぼ同一の抵抗値を示すｎ^-型のソース領
域１２₁とドレイン領域１２₂が形成される。

【００３３】第３工程（図２（Ｃ）参照）レジスト膜１６を除去した後、全面に絶縁膜１８を形成
し、この絶縁膜１８のソースコンタクト領域１２_1Cとド
レインコンタクト領域１２_2Cとゲート１４の上にコンタ
クトホール１８₁，１８₂，１８₃を形成する。

【００３４】第４工程（図２（Ｄ）参照）絶縁膜１８のソースコンタクト領域１２_1Cとドレインコ
ンタクト領域１２_2Cとゲート１４の上に形成したコンタ
クトホール１８₁，１８₂，１８₃を含む全面にＡｌ−
Ｓｉ膜を形成し、パターニングすることによって、ソー
ス電極１９₁、ドレイン電極１９₂とゲート電極１９₃
を形成する。

【００３５】この実施例のように、ソースコンタクト領
域１２_1Cとドレインコンタクト領域１２_2Cの、コンタク
ト領域として残す領域をレジスト膜１８で保護した状態
でイオンシャワー法によってＢを注入すると、Ｂの質量
が小さいため、下地のソースコンタクト領域１２_1Cとド
レインコンタクト領域１２_2Cに損傷を与えにくく、か
つ、Ｐを注入する場合に比較してレジストの剥離が容易
であった。

【００３６】図３は、第１実施例のＬＤＤ構造多結晶Ｓ
ｉＴＦＴの特性図である。この図は第１実施例のＬＤＤ
構造多結晶ＳｉＴＦＴ（実線）と、同一不純物を用いた
従来のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴ（破線）のゲート電
圧とドレイン電流の関係を示している。この図に示され
た特性を比較すると、第１実施例（実線）のＬＤＤ構造
多結晶ＳｉＴＦＴのゲート電圧を負にした状態のリーク
電流と立ち上がり特性が、従来の多結晶ＳｉＴＦＴ（破
線）の特性より顕著に改善されていることが分かる。

【００３７】（第２実施例）第１実施例のＬＤＤ構造多
結晶ＳｉＴＦＴの製造方法では、ゲートの両サイドのゲ
ート絶縁膜をエッチング除去した後にイオン注入した
が、イオンシャワー注入電圧を変えることによりこのゲ
ート絶縁膜を残しても第１実施例と同様の効果が得られ
る。

【００３８】図４は、第２実施例のＬＤＤ構造多結晶Ｓ
ｉＴＦＴの製造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各
工程を示している。この図において、２１はガラス基
板、２２は多結晶Ｓｉ膜、２２₁はソース領域、２２₂
はドレイン領域、２２_1Cはソースコンタクト領域、２２
_2Cはドレインコンタクト領域、２３はゲート絶縁膜、２
４はゲート、２５はＰ、２６はレジスト膜、２６₁，２
６₂は開口、２７はＢ、２８は絶縁膜、２８₁，２
８₂，２８ ₃はコンタクトホール、２９₁はソース電
極、２９₂はドレイン電極、２９₃はゲート電極であ
る。この工程説明図によって第２実施例のＬＤＤ構造多
結晶ＳｉＴＦＴの製造方法を説明する。

【００３９】第１工程（図４（Ａ）参照）ガラス基板２１の上に多結晶Ｓｉ膜２２を形成して、所
要形状にパターニングし、その上にＣＶＤ法によってＳ
ｉＯ₂からなるゲート絶縁膜２３を形成し、その上にス
パッタリングによってＡｌ膜を形成し、パターニングし
てゲート２４を形成する。このゲート２４をマスクに
し、ゲート絶縁膜２３を通して、ゲート２４の両側の多
結晶Ｓｉ膜２２に、ＰＨ₃／Ｈ₂ガスを用いたイオンシ
ャワー法によって燐（Ｐ）２５を５×１０¹⁵イオン／ｃ
ｍ²注入してｎ⁺型のソースコンタクト領域２２_1Cとド
レインコンタクト領域２２_2Cを形成する。

【００４０】第２工程（図４（Ｂ）参照）ゲート絶縁膜２３の全面にフォトレジストを塗布して露
光、現像することにより、ゲート２４の両側３μｍの領
域に開口２６₁，２６₂を有するレジスト膜２６を形成
する。この開口２６₁，２６₂を通して、Ｂ₂Ｈ₆／Ｈ
₂ガスを用いたイオンシャワー法によって、ｎ⁺型のソ
ースコンタクト領域２２_1Cとドレインコンタクト領域２
２_2Cに硼素（Ｂ）２７を１×１０¹³イオン／ｃｍ²注入
する。このＢの注入によってＰが補償され、Ｐを５×１
０¹³イオン／ｃｍ²程度注入した場合の抵抗値とほぼ同
一の抵抗値を示すｎ^-型のソース領域２２₁とドレイン
領域２２₂が形成される。

【００４１】第３工程（図４（Ｃ）参照）レジスト膜２６を除去した後、全面に絶縁膜２８を形成
し、この絶縁膜２８のソースコンタクト領域２２_1Cとド
レインコンタクト領域２２_2Cとゲート２４の上にコンタ
クトホール２８₁，２８₂，２８₃を形成する。

【００４２】第４工程（図４（Ｄ）参照）絶縁膜２８のソースコンタクト領域２２_1Cとドレインコ
ンタクト領域２２_2Cとゲート２４の上に形成したコンタ
クトホール２８₁，２８₂，２８₃を含む全面にＡｌ−
Ｓｉ膜を形成し、パターニングすることによってソース
電極２９₁，ドレイン電極２９₂とゲート電極２９₃を
形成する。

【００４３】この実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴ
の製造方法によると、第１実施例と同様に下地のソース
コンタクト領域２２_1Cとドレインコンタクト領域２２_2C
に損傷を与えることなくｎ^-型のソース領域２２₁とド
レイン領域２２₂を形成することができ、Ｐを注入する
場合に比較してレジストの剥離が容易であった。また、
第１実施例と同様に図３に示されたものと同様の特性が
得られた。

【００４４】第１実施例と第２実施例においては不純物
を導入する方法としてイオンシャワー法を用いたが、こ
れをプラズマドープ法を用いても同様の効果を得ること
ができる。

【００４５】前記の第１実施例と第２実施例のＬＤＤ構
造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法においては、絶縁基板上
の多結晶Ｓｉ膜に或る導電型の不純物を導入して高不純
物濃度化し、次いで、この多結晶Ｓｉ膜のゲート電極の
周辺に、この多結晶Ｓｉ膜の導電型とは異なる導電型の
不純物を選択的に導入して、低不純物濃度のソース領域
とドレイン領域を形成する工程が必要であった。

【００４６】そこで、絶縁基板上の多結晶Ｓｉ膜に、不
純物を１回導入することによって、低不純物濃度のソー
ス領域とドレイン領域と、高不純物濃度のソースコンタ
クト領域とドレインコンタクト領域を有するＬＤＤ構造
多結晶ＳｉＴＦＴを製造することができる方法を検討し
た結果、次のような製造方法に到達した。

【００４７】その原理は、絶縁基板上にＣＶＤによって
形成されたａ−Ｓｉ膜を、低温熱アニールによって多結
晶化し、その後、多結晶Ｓｉ膜に水素を添加して未結合
手（ダングリングボンド）を補償して電気特性を改善す
るとき多結晶Ｓｉ膜がｎ^-型になることに着目し、この
ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜をＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの低
不純物濃度のソース領域とドレイン領域として用い、こ
のｎ^-型多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入したｎ⁺型多
結晶Ｓｉ膜をソースコンタクト領域とドレインコンタク
ト領域として用いることである。

【００４８】ここで、この原理を用いるに当たって行っ
た実験結果を説明する。透明基板の上にａ−Ｓｉ膜をＬ
Ｐ−ＣＶＤによって形成した後、低温熱アニールによっ
て多結晶化し、これに水素プラズマ処理を施したｎ^-型
多結晶Ｓｉ膜の電気抵抗を測定した。その結果は、多結晶Ｓｉ膜の厚さ面抵抗５００Å １．５〜３．５×１０⁶Ω／□ １０００Å ８．６×１０⁴〜１．２×１０⁵Ω／□ １５００Å ９．１×１０⁴〜１．１×１０⁵Ω／□ であり、水素プラズマ処理を施さない場合の１０¹⁰Ω／
□〜１０¹²Ω／□に比較して４桁程度面抵抗を下げるこ
とができることが分かった。

【００４９】このように１０⁴〜１０⁶Ω／□の範囲の
電気抵抗を有する多結晶Ｓｉ膜を得ることができ、この
範囲の電気抵抗を有するｎ^-型多結晶Ｓｉ膜の領域をそ
のままＬＤＤ構造の低濃度領域（Ｌｉｇｈｔｌｙｄｏ
ｐｅｄａｒｅａ）として利用することによって、イオ
ン打ち込みをｎ⁺層の形成時のみに行うという、シング
ル構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法と同様の工程で、Ｌ
ＤＤ構造の多結晶ＳｉＴＦＴを製造することができる。

【００５０】以下、この原理を用いたＬＤＤ構造多結晶
ＳｉＴＦＴの製造方法の実施例を説明する。

【００５１】（第３実施例）図５は、第３実施例のＬＤ
Ｄ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程説明図であり、
（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示している。この図におい
て、３１はガラス基板、３２は多結晶Ｓｉ膜、３２₁は
ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜、３３はゲート絶縁膜、３４はゲー
ト電極、３５は層間絶縁膜、３５ ₁，３５₂はコンタク
トホール、３２₁₁，３２₁₂はｎ^-型多結晶Ｓｉ膜、３２
₂₁，３２₂₂はｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜、３６₁はソース電
極、３６₂はドレイン電極である。この工程説明図によ
って第３実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方
法を説明する。

【００５２】第１工程（図５（Ａ）参照）ガラス基板３１の上にＬＰ（低温）ＣＶＤによってａ−
Ｓｉ膜を１０００Å形成した後、５５０℃で５０時間ア
ニール処理を施して多結晶化して多結晶Ｓｉ膜３２を形
成する。この多結晶Ｓｉ膜３２を３００℃で水素プラズ
マ処理を１時間行う。この水素プラズマ処理によって多
結晶Ｓｉ膜３２はｎ^-型多結晶Ｓｉ膜３２₁となる。そ
の後、この多結晶Ｓｉ膜３２をチャネル領域の形状にパ
ターニングする。

【００５３】第２工程（図５（Ｂ）参照）ＬＰ（減圧）ＣＶＤによってＳｉＯ₂膜を１５００Å成
膜し、Ａｌ膜を３０００Åスパッタ成膜し、これらのＳ
ｉＯ₂膜とＡｌ膜をパターニングすることによって、ゲ
ート絶縁膜３３にゲート電極３４を形成する。その上
に、Ｐ−ＣＶＤ（２５０℃）によってＳｉＮ膜を５００
０Å成膜して層間絶縁膜３５を形成する。この層間絶縁
膜３５のゲート電極３４から５μｍ離れた領域にコンタ
クトホール３５₁，３５₂を開口する。

【００５４】第３工程（図５（Ｃ）参照）多結晶Ｓｉ膜３２に、コンタクトホール３５₁，３５₂
を通して、イオンシャワーによって燐（Ｐ）を３０ｋｅ
Ｖの加速で、５×１０¹⁵ｃｍ^-2打ち込んでｎ⁺型化し、
ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜３２₁₁，３２₁₂とｎ⁺型多結晶Ｓｉ
膜３２₂₁，３２ ₂₂を形成する。

【００５５】第４工程（図５（Ｄ）参照）コンタクトホール３５₁，３５₂を含む全面に、ｎ⁺型
多結晶Ｓｉ膜３２₂₁，３２₂₂に達するＡｌ−Ｓｉ膜を形
成し、これをパターニングして、ソース電極３６₁とド
レイン電極３６₂を形成する。この工程によって、ｎ^-
型多結晶Ｓｉ膜３２₁₁とｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜３２₂₁から
なるソース領域と、ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜３２₁₂とｎ⁺型
多結晶Ｓｉ膜３２₂₂からなるドレイン領域を有するＬＤ
Ｄ構造多結晶ＳｉＴＦＴが実現される。

【００５６】（第４実施例）図６は、第４実施例のＬＤ
Ｄ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程説明図であり、
（Ａ）〜（Ｅ）は各工程を示している。この図におい
て、４１はガラス基板、４２は多結晶Ｓｉ膜、４３はゲ
ート絶縁膜、４４はゲート電極、４２₁はｎ^-型多結晶
Ｓｉ膜、４５は層間絶縁膜、４５ ₁，４５₂はコンタク
トホール、４２₁₁，４２₁₂はｎ^-型多結晶Ｓｉ膜、４２
₂₁，４２₂₂はｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜、４６₁はソース電
極、４６₂はドレイン電極である。この工程説明図によ
って第４実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方
法を説明する。

【００５７】第１工程（図６（Ａ）参照）ガラス基板４１の上に４８０℃のＬＰＣＶＤでａ−Ｓｉ
膜を１０００Å形成した後、５８０℃の窒素雰囲気中
で、１００時間アニールして多結晶化して多結晶Ｓｉ膜
４２を形成する。

【００５８】第２工程（図６（Ｂ）参照）多結晶Ｓｉ膜４２をチャネル領域の形状にパターニング
した後、ＥＣＲＳｉＯ₂膜を１０００Å成膜し、その
上にＡｌ膜を２５００Å成膜し、このＥＣＲＳｉＯ₂膜
とＡｌ膜をゲートの形状にパターニングして、ゲート絶
縁膜４３とゲート電極４４を形成する。その後、３００
℃で多結晶Ｓｉ膜４２に水素プラズマ処理を１時間行
う。この水素プラズマ処理によって多結晶Ｓｉ膜４２は
ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜４２₁となる。

【００５９】第３工程（図６（Ｃ）参照）その後Ｐ−ＣＶＤ（２５０℃）によってＳｉＮ膜を５０
００Å成膜して層間絶縁膜４５を形成する。この層間絶
縁膜４５のゲート電極４４から３μｍ離れた領域にコン
タクトホール４５₁，４５₂を開口する。

【００６０】第４工程（図６（Ｄ）参照）多結晶Ｓｉ膜４２₁に、コンタクトホール４５₁，４５
₂を通して、イオンドーピングによって燐（Ｐ）を２０
ｋｅＶの加速で、５×１０¹⁵ｃｍ^-2打ち込んでｎ⁺型化
し、ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜４２₁₁，４２₁₂とｎ⁺型多結晶
Ｓｉ膜４２₂₁，４２₂₂を形成する。

【００６１】第５工程（図６（Ｅ）参照）コンタクトホール４５₁，４５₂を含む全面に、ｎ⁺型
多結晶Ｓｉ膜４２₂₁，４２₂₂に達するＡｌ−Ｓｉ膜を形
成し、これをパターニングして、ソース電極４６₁とド
レイン電極４６₂を形成する。この工程によって、ｎ^-
型多結晶Ｓｉ膜４２₁₁とｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜４２₂₁から
なるソース領域と、ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜４２₁₂とｎ⁺型
多結晶Ｓｉ膜４２₂₂からなるドレイン領域を有するＬＤ
Ｄ構造多結晶ＳｉＴＦＴが実現される。

【００６２】（第５実施例）図７は、第５実施例のＬＤ
Ｄ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程説明図であり、
（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示している。この図におい
て、５１はガラス基板、５２はｎ^-型の多結晶Ｓｉ膜、
５３はゲート絶縁膜、５４はゲート電極、５５は層間絶
縁膜、５５₁，５５₂はコンタクトホール、５２₁₁，５
２₁₂はｎ^-型多結晶Ｓｉ膜、５２₂₁，５２₂₂はｎ⁺型多
結晶Ｓｉ膜、５６₁はソース電極、５６₂はドレイン電
極である。この工程説明図によって第５実施例のＬＤＤ
構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法を説明する。

【００６３】第１工程（図７（Ａ）参照）ガラス基板５１の上に５００℃のＬＰＣＶＤでａ−Ｓｉ
膜を１０００Å形成した後、５８０℃で５０時間水素雰
囲気中でアニールして、水素化と同時にａ−Ｓｉ膜を多
結晶化し、ｎ^-型の多結晶Ｓｉ膜５２を形成する。この
多結晶Ｓｉ膜５２をチャネル領域の形状にパターニング
する。

【００６４】第２工程（図７（Ｂ）参照）ｎ^-型の多結晶Ｓｉ膜５２の上にＥＣＲＳｉＯ₂膜を
１０００Å成膜し、その上にＡｌ膜を２５００Å成膜
し、このＥＣＲＳｉＯ₂膜とＡｌ膜をゲートの形状に
パターニングして、ゲート絶縁膜５３とゲート電極５４
を形成する。その後Ｐ−ＣＶＤ（２５０℃）によってＳ
ｉＮ膜を５０００Å成膜して層間絶縁膜５５を形成す
る。この層間絶縁膜５５のゲート電極５４から２μｍ離
れた領域にコンタクトホール５５₁，５５₂を開口す
る。

【００６５】第３工程（図７（Ｃ）参照）層間絶縁膜５５のコンタクトホール５５₁，５５₂を通
してＰをｎ^-型の多結晶Ｓｉ膜５２中にイオンシャワー
によって２０ｋｅｖの加速で、５×１０¹⁵ｃｍ ^-2打ち込
む。このイオンシャワーによってｎ^-型の多結晶Ｓｉ膜
５２がｎ⁺型化し、ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜５２₁₁，５２₁₂
とｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜５２₂₁，５２₂₂からなる多結晶Ｓ
ｉ膜が形成される。

【００６６】第４工程（図７（Ｄ）参照）コンタクトホール５５₁，５５₂を含む全面にＡｌ−Ｓ
ｉ膜を形成し、これをパターニングして、ｎ⁺型多結晶
Ｓｉ膜５２₂₁に達するソース電極５６₁と、ｎ ⁺型多結
晶Ｓｉ膜５２₂₂に達するドレイン電極５６₂を形成す
る。この工程によって、ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜５２₁₁とｎ
⁺型多結晶Ｓｉ膜５２₂₁からなるソース領域と、ｎ^-型
多結晶Ｓｉ膜５２₁₂とｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜５２₂₂からな
るドレイン領域を有するＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴが
実現される。

【００６７】上記の第３実施例から第５実施例に、層間
絶縁膜のゲート電極から５μｍ、３μｍ、２μｍ離れた
領域にコンタクトホールを開口しているが、これは、ゲ
ート電極と、ｎ⁺型のソースコンタクト領域およびドレ
インコンタクト領域の間の距離を、ｎ^-型の領域がソー
ス領域側およびドレイン領域側の電界強度を緩和し、か
つ、ソース領域からソース電極までの電気抵抗およびド
レイン領域からドレイン電極までの電気抵抗を低く保つ
距離に設定することを意味している。

【００６８】上記の第３実施例から第５実施例において
は、電気特性の改善のために行う多結晶Ｓｉ膜の水素化
によってｎ^-化する多結晶Ｓｉ膜の領域をそのままＬＤ
Ｄ構造に適用することにより、単純な工程でＬＤＤ構造
を有する多結晶ＳｉＴＦＴを製造することができる。し
たがって、従来のＬＤＤ構造の多結晶ＳｉＴＦＴを作製
する工程に比較して簡単な工程によって、オフ電流が低
減された多結晶ＳｉＴＦＴを製造することができる。

【００６９】（第６実施例）近年多結晶シリコンは周辺
回路一体化が可能な材料として液晶表示装置（ＬＣＤ）
の分野に利用することが検討され、一部実用化されはじ
めている。このように、周辺回路と一体化することによ
って、ＬＣＤセルを駆動するための別途製造した集積回
路装置（ＩＣ）を搭載する必要がなくなり、小型化、低
価格化の可能性が出てきている。

【００７０】また、従来、周辺回路を構成するためにｎ
−ＴＦＴと、ｐ−ＴＦＴを組み合わせてＣ−ＭＯＳ構造
を製造する工程においては、ｎ−ＴＦＴのソース領域と
ドレイン領域に燐（Ｐ）を注入し、ｐ−ＴＦＴのソース
領域とドレイン領域に硼素（Ｂ）を注入する必要であ
り、製造工程を節減する上で支障になっていた。

【００７１】このように、２回のイオン注入、特にＰを
注入した場合、マスクとして用いたレジストの剥離が困
難になり、下地のメタルがある場合は、この下地金属の
損傷を防ぐために、従来から多用されてきたＳｉ結晶上
に形成したレジストの剥離処理をそのまま用いることが
できず、下地に損傷を与えない新たな剥離処理を開発す
ることが求められている。

【００７２】また、ＬＣＤセルを駆動する素子として使
用する場合、多結晶シリコンＴＦＴのオフ電流を低減す
るため、ソース領域とドレイン領域を形成する際、Ｐの
濃度を２種類にしてｎ^-／ｎ⁺／金属接合を形成するの
が一般的で不純物イオン注入工程が複雑になっていた。

【００７３】この実施例においては、多結晶シリコンＴ
ＦＴの製造工程が複雑にならず、Ｐの注入によるレジス
ト剥離の困難性を回避する技術を提供することを目的と
し、その原理を以下に説明する。

【００７４】図９は、第６実施例の多結晶ＳｉＴＦＴの
製造方法の原理説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程
を示している。この図において、７１はガラス基板、７
２は多結晶ｐ−Ｓｉ膜、７２₁，７２ ₂は水素化領域、
７２₁₁，７２₂₁はシリサイド領域、７３はＳｉＯ₂膜、
７４はＡｌゲート電極、７５は層間絶縁膜、７５₁，７
５₂，７５₃はコンタクトホール、７６₁，７６₂はシ
リサイド金属、７７はゲート配線である。この原理説明
図によって、この実施例の多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法
の原理を説明する。

【００７５】第１工程（図９（Ａ）参照）ガラス基板７１の上に、多結晶ｐ−Ｓｉ膜７２、ＳｉＯ
₂膜７３、Ａｌゲート電極７４を形成する。

【００７６】第２工程（図９（Ｂ）参照）第１工程で形成した、多結晶ｐ−Ｓｉ膜７２／ＳｉＯ₂
膜７３／Ａｌゲート電極７４構造の上部から、Ａｌゲー
ト電極７４をマスクにして多結晶ｐ−Ｓｉ膜７２に水素
を注入して水素化領域７２₁，７２₂形成する。水素を
注入することによって水素化領域７２₁，７２₂はｎ型
化するが、水素の注入量を制御することによってｎ型の
度合いを変えることができる。

【００７７】第３工程（図９（Ｃ）参照）第２工程で説明したように、多結晶ｐ−Ｓｉ膜７２に水
素を注入して水素化領域７２₁，７２₂形成した後、層
間絶縁膜７５を形成し、ソース領域とドレイン領域とな
る水素化領域７２₁，７２₂の上にコンタクトホール７
５₁，７５₂を形成し、その上にコンタクトメタルとし
てＳｉとシリサイド化が可能なシリサイド金属７６₁，
７６₂を形成し、熱処理を加えて金属／Ｓｉのシリサイ
ド領域７２₁₁，７２₂₁を形成する。また、Ａｌゲート電
極７４の上に層間絶縁膜７５にコンタクトホール７５₃
を形成してゲート配線７７を形成する。

【００７８】このようにした形成したシリサイド領域７
２₁₁，７２₂₁は抵抗的にｎ⁺層の機能をもつから、ｎ^-
−水素化領域７２₁，７２₂／ｎ⁺−シリサイド領域７
２₁₁，７２₂₁の構造ができ、燐（Ｐ）の注入を行うこと
なくｎ型のＴＦＴを形成することができる。

【００７９】前記の通り、この原理を用いてｐ−ＳｉＴ
ＦＴを製造すると、燐（Ｐ）の注入を行うことなくｎ型
ＴＦＴを形成することができるため、ＴＦＴをＣ−ＭＯ
Ｓ構成にする場合、１回の不純物イオンの注入によっ
て、Ｃ−ＭＯＳロジックを構成することができる。以
下、上記の原理に基づく実施例を説明する。

【００８０】図１０は、第６実施例の多結晶ＳｉＴＦＴ
の製造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程を示
している。この図において、８１はガラス基板、８２は
多結晶ｐ−Ｓｉ膜、８２₁，８２ ₂は水素化領域、８２
₁₁，８２₂₁はシリサイド領域、８３はＳｉＯ₂膜、８４
はＡｌゲート電極、８５は層間絶縁膜、８５₁，８
５₂，８５₃はコンタクトホール、８６₁，８６₂はＣ
ｒ膜、８７₁はソース配線、８７₂はドレイン配線、８
７₃はゲート配線である。この工程説明図によって、こ
の実施例の多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法を説明する。

【００８１】第１工程（図１０（Ａ）参照）ガラス基板８１の上に、多結晶ｐ−Ｓｉ膜８２、ＳｉＯ
₂膜８３、Ａｌゲート電極８４を形成する。

【００８２】第２工程（図１０（Ｂ）参照）第１工程で形成した、多結晶ｐ−Ｓｉ膜８２／ＳｉＯ₂
膜８３／Ａｌゲート電極８４構造の上部から、Ａｌゲー
ト電極８４をマスクにして多結晶ｐ−Ｓｉ膜８２にイオ
ンシャワー法によって水素（Ｈ₂）を加速電圧５ｋＶ
で、５×１０¹⁴ｃｍ^-2注入して水素化領域８２₁，８２
₂形成する。水素を注入することによって水素化領域８
２₁，８２₂はｎ型化するが、水素の注入量を制御する
ことによってｎ型の度合いを変えることができる。

【００８３】第３工程（図１０（Ｃ）参照）第２工程において、多結晶ｐ−Ｓｉ膜８２に水素を注入
して水素化領域８２₁，８２₂を形成した後、層間絶縁
膜８５を形成し、ソース領域とドレイン領域となる水素
化領域８２₁，８２₂の上にコンタクトホール８５₁，
８５₂を形成し、その上に膜厚５００ÅのＣｒ膜８
６₁，８６₂を形成し、３００℃、１時間の熱処理を加
えて低抵抗のクロムシリサイド領域８２₁₁，８２₂₁を形
成する。また、Ａｌゲート電極８４の上の層間絶縁膜８
５にコンタクトホール８５₃を形成して全面に厚さ５０
００ÅのＡｌ膜をスパッタリングによって形成し、パタ
ーニングすることによって、ソース配線８７₁、ドレイ
ン配線８７₂、ゲート配線８７₃を形成する。

【００８４】この実施例によって製造したＴＦＴの特性
を測定した結果、従来技術によって燐（Ｐ）を注入して
製造したＴＦＴの特性とほとんど違いがなかった。

【００８５】なお、この実施例においては、多結晶ｐ−
Ｓｉ膜８２にイオンシャワー法によって水素（Ｈ₂）を
導入したが、Ｈ₂ガスを用いたプラズマドーピングを用
いても同様の効果があった。

【００８６】（第７実施例）図１１、図１２は、第７実
施例の多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程説明図であり、
（Ａ）〜（Ｆ）は各工程を示している。この図におい
て、９１はガラス基板、９２_n，９２_pは多結晶ｐ−Ｓ
ｉ膜、９３_n，９３_pはＳｉＯ₂膜、９４_n，９４_pは
Ａｌゲート電極、９２_n1，９２_n2，９２_p1，９２_p2は水
素化領域、９５はレジスト膜、９６は層間絶縁膜、９７
はＣｒ／Ａｌ膜、９７_n1，９７_p1はソース配線、９
７_n2，９７_p2はドレイン配線、９７_n3，９７_p3はゲート
配線、９２_n11，９２_n21，９２_p11，９２_p21はクロ
ムシリサイド領域である。

【００８７】この工程説明図によってこの実施例の多結
晶ＳｉＴＦＴを用いたＣ−ＭＯＳの製造方法を説明す
る。

【００８８】第１工程（図１１（Ａ）参照）ガラス基板９１の上に、多結晶ｐ−Ｓｉ膜９２_n，９２
_p、ＳｉＯ₂膜９３_n，９３_p、Ａｌゲート電極９
４_n，９４_pを形成する。

【００８９】第２工程（図１１（Ｂ）参照）多結晶ｐ−Ｓｉ膜９２_n，９２_p／ＳｉＯ₂膜９３_n，
９３_p／Ａｌゲート電極９４_n，９４_p構造の上部か
ら、Ａｌゲート電極９４_n，９４_pをマスクにして、３
３０℃、１Ｔｏｒｒの水素プラズマによって多結晶ｐ−
Ｓｉ膜９２_n，９２_pに水素（Ｈ₂）を導入して水素化
領域９２_n1，９２_n2，９２_p1，９２_p2を形成する。水素
を導入することによって水素化領域９２_n1，９２_n2，９
２_p1，９２_p2はｎ型化するが、水素の注入量を制御する
ことによってｎ型の度合いを変えることができる。

【００９０】第３工程（図１１（Ｃ）参照）Ａｌゲート電極９４_n、ＳｉＯ₂膜９３_n、多結晶ｐ−
Ｓｉ膜９２_nをレジスト膜９５によって覆った状態で、
２０ｋＶのＢ₂Ｈ₆のイオンシャワーによって水素化領
域９２_p1，９２_p2に５×１０¹⁵ｃｍ^-2の濃度で硼素
（Ｂ）を導入してｐ型化する。

【００９１】第４工程（図１２（Ｄ）参照）Ａｌゲート電極９４_n、ＳｉＯ₂膜９３_n、多結晶ｐ−
Ｓｉ膜９２_nおよびＡｌゲート電極９４_p、ＳｉＯ₂膜
９３_p、多結晶ｐ−Ｓｉ膜９２_pの上に層間絶縁膜９６
を形成し、ｎ−ＴＦＴのソース領域とドレイン領域とな
る水素化領域９２_n1，９２_n2とＡｌゲート電極９４_nの
上、ｐ−ＴＦＴのソース領域とドレイン領域となる水素
化領域９２_p1，９２_p2とＡｌゲート電極９４_pの上の層
間絶縁膜９６にコンタクトホールを形成する。

【００９２】第５工程（図１２（Ｅ）参照）ｎ−ＴＦＴとｐ−ＴＦＴの上の全面にＣｒ／Ａｌ膜９７
を形成し、パターニングすることによって、ｎ−ＴＦＴ
のソース配線９７_n1、ドレイン配線９７_n2、ゲート配線
９７_n3、および、ｐ−ＴＦＴのソース配線９７_p1、ドレ
イン配線９７_p2、ゲート配線９７_p3を形成する。

【００９３】第６工程（図１２（Ｆ）参照）熱処理を加えて低抵抗のクロムシリサイド領域９
２_n11，９２_n21，９２_p11，９２_p21を形成する。

【００９４】以上説明したように、従来の多結晶ＳｉＴ
ＦＴを用いたＣ−ＭＯＳの製造方法においては、２回の
燐（Ｐ）のイオン注入工程と１回の硼素（Ｂ）の注入工
程が必要であったが、この実施例によると、１回の硼素
（Ｂ）の注入工程によってＣ−ＭＯＳを製造することが
できる。

【００９５】上記の第６実施例、第７実施例の多結晶ｐ
−Ｓｉ膜を用いたＴＦＴの製造方法においては、Ｐを注
入することなくｎ型ＴＦＴを製造することができ、ま
た、不純物の１回のイオン注入によってＣ−ＭＯＳを製
造することが可能となりＰの注入による新たなレジスト
剥離工程を開発する必要も無くなった。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＬＤＤ構
造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法によると、工程の複雑さ
を増すことなく容易に、それ自体特性が良好で、製造工
程で生じた残渣等を残すことなく、ＬＤＤ構造多結晶Ｓ
ｉＴＦＴを実現することができ、液晶表示装置の画素の
駆動に用いる場合、そのアクティブマトリクスの上に形
成する配向膜等の表示機能に関係する構造体を形成する
ことができ、高精度、高品質、高信頼性を有する液晶表
示装置を実現することができる。

【００９７】また、本発明の多結晶ＳｉＴＦＴの製造方
法によると、Ｐを注入することなくｎ型ＴＦＴを製造す
ることができ、また、不純物の１回のイオン注入によっ
てＣ−ＭＯＳを製造することが可能となりＰの注入によ
る新たなレジスト剥離工程を開発することも必須ではな
くなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１形式のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦ
Ｔの製造方法の原理説明図である。

【図２】第１実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製
造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示して
いる。

【図３】第１実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの特
性図である。

【図４】第２実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製
造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示して
いる。

【図５】第３実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製
造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示して
いる。

【図６】第４実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製
造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｅ）は各工程を示して
いる。

【図７】第５実施例のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製
造工程説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示して
いる。

【図８】従来のＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程
説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）は各工程を示している。

【図９】第６実施例の多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法の原
理説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程を示してい
る。

【図１０】第６実施例の多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程説
明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程を示している。

【図１１】第７実施例の多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程説
明図（１）であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程を示してい
る。

【図１２】第７実施例の多結晶ＳｉＴＦＴの製造工程説
明図（２）であり、（Ｄ）〜（Ｆ）は各工程を示してい
る。

【符号の説明】

１絶縁基板２多結晶Ｓｉ膜２₁ ソース領域２₂ ドレイン領域２_1C ソースコンタクト領域２_2C ドレインコンタクト領域３ゲート絶縁膜４ゲート５絶縁膜６₁ ソース電極６₂ ドレイン電極６₃ ゲート電極１１ガラス基板１２多結晶Ｓｉ膜１２₁ ソース領域１２₂ ドレイン領域１２_1C ソースコンタクト領域１２_2C ドレインコンタクト領域１３ゲート絶縁膜１４ゲート１５Ｐ１６₁，１６₂ 開口１６レジスト膜１７Ｂ１８絶縁膜１８₁，１８₂，１８₃ コンタクトホール１９₁ ソース電極１９₂ ドレイン電極１９₃ ゲート電極２１ガラス基板２２多結晶Ｓｉ膜２２₁ ソース領域２２₂ ドレイン領域２２_1C ソースコンタクト領域２２_2C ドレインコンタクト領域２３ゲート絶縁膜２４ゲート２５Ｐ２６レジスト膜２６₁，２６₂ 開口２７Ｂ２８絶縁膜２８₁，２８₂，２８₃ コンタクトホール２９₁ ソース電極２９₂ ドレイン電極２９₃ ゲート電極３１ガラス基板３２多結晶Ｓｉ膜３２₁ ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜３３ゲート絶縁膜３４ゲート電極３５層間絶縁膜３５₁，３５₂ コンタクトホール３２₁₁，３２₁₂ ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜３２₂₁，３２₂₂ ｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜３６₁ ソース電極３６₂ ドレイン電極４１ガラス基板４２多結晶Ｓｉ膜４２₁ ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜４３ゲート絶縁膜４４ゲート電極４５層間絶縁膜４５₁，４５₂ コンタクトホール４２₁₁，４２₁₂ ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜４２₂₁，４２₂₂ ｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜４６₁ ソース電極４６₂ ドレイン電極５１ガラス基板５２ｎ^-型の多結晶Ｓｉ膜５２₁₁，５２₁₂ ｎ^-型多結晶Ｓｉ膜５２₂₁，５２₂₂ ｎ⁺型多結晶Ｓｉ膜５３ゲート絶縁膜５４ゲート電極５５層間絶縁膜５５₁，５５₂ コンタクトホール５６₁ ソース電極５６₂ ドレイン電極７１ガラス基板７２多結晶ｐ−Ｓｉ膜７２₁，７２₂ 水素化領域７２₁₁，７２₂₁ シリサイド領域７３ＳｉＯ₂膜７４Ａｌゲート電極７５層間絶縁膜７５₁，７５₂，７５₃ コンタクトホール７６₁，７６₂ シリサイド金属７７ゲート配線８１ガラス基板８２多結晶ｐ−Ｓｉ膜８２₁，８２₂ 水素化領域８２₁₁，８２₂₁ クロムシリサイド領域８３ＳｉＯ₂膜８４Ａｌゲート電極８５層間絶縁膜８５₁，８５₂，８５₃ コンタクトホール８６₁，８６₂ Ｃｒ膜８７₁ ソース配線８７₂ ドレイン配線８７₃ ゲート配線９１ガラス基板９２_n，９２_p 多結晶ｐ−Ｓｉ膜９２_n1，９２_n2，９２_p1，９２_p2 水素化領域９２_n11，９２_n21，９２_p11，９２_p21 クロムシリ
サイド領域９３_n，９３_p ＳｉＯ₂膜９４_n，９４_p Ａｌゲート電極９５レジスト膜９６層間絶縁膜９７Ｃｒ／Ａｌ膜９７_n1，９７_p1 ソース配線９７_n2，９７_p2 ドレイン配線９７_n3，９７_p3 ゲート配線

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と、該絶縁基板上に形成され、
低不純物濃度のソース領域とドレイン領域および高不純
物濃度のソースコンタクト領域とドレインコンタクト領
域を有する多結晶Ｓｉ膜と、該多結晶Ｓｉ膜の上に形成
されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜の上に形成され
たゲート電極と、該ソース領域の上に形成されたソース
電極と、該ドレイン領域の上に形成されたドレイン電極
を有するＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法であっ
て、高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜の該ゲート電極の周辺に、
該多結晶Ｓｉ膜の導電型とは異なる不純物を導入するこ
とによって低不純物濃度のソース領域とドレイン領域を
形成し、残された高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜をソース
コンタクト領域とドレインコンタクト領域とすることを
特徴とするＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項２】高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜のゲート電
極の周辺に、該ゲート電極の端から５μｍ以下の範囲
で、該高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜の導電型とは異なる
不純物を導入することを特徴とする請求項１に記載され
たＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項３】高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜のゲート電
極の周辺に該高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜の導電型とは
異なる不純物を導入する方法として、イオンドーピング
法を用いることを特徴とする請求項１に記載されたＬＤ
Ｄ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項４】多結晶Ｓｉ膜に導入して高不純物濃度の
多結晶Ｓｉ膜を形成する不純物としてＰＨ₃／Ｈ₂，Ｐ
Ｈ₃／Ｈｅを用い、ゲート電極の周辺に該高不純物濃度
の多結晶Ｓｉ膜の導電型とは異なる不純物を導入して低
不純物濃度のソース領域とドレイン領域を形成する不純
物としてＢ₂Ｈ₆／Ｈ₂，Ｂ₂Ｈ₆／Ｈｅを用いること
を特徴とする請求項１に記載されたＬＤＤ構造多結晶Ｓ
ｉＴＦＴの製造方法。
【請求項５】高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜のゲート電
極の周辺に導入する、該高不純物濃度の多結晶Ｓｉ膜の
導電型とは異なる不純物の量をドーズ量で１×１０¹⁴イ
オン／ｃｍ²以下にすることを特徴とする請求項３に記
載されたＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項６】絶縁基板と、該絶縁基板上に形成され、
低不純物濃度のソース領域とドレイン領域および高不純
物濃度のソースコンタクト領域とドレインコンタクト領
域を有する多結晶Ｓｉ膜と、該多結晶Ｓｉ膜の上に形成
されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜の上に形成され
たゲート電極と、該ソース領域の上に形成されたソース
電極と、該ドレイン領域の上に形成されたドレイン電極
を有するＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法であっ
て、多結晶Ｓｉ膜に水素化処理を施すことによって生じたｎ
^-型の領域をソース領域とドレイン領域とし、該多結晶
Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入することによって生じたｎ⁺
型の領域をソースコンタクト領域とドレインコンタクト
領域とすることを特徴とするＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦ
Ｔの製造方法。
【請求項７】絶縁基板上に多結晶Ｓｉ膜を形成する工
程と、該多結晶Ｓｉ膜の上にゲート絶縁膜を形成する工
程と、該ゲート絶縁膜の上にゲート電極を形成する工程
と、該ゲート電極をマスクにして該多結晶Ｓｉ膜に水素
化処理を施す工程と、該多結晶Ｓｉ膜の全面に層間絶縁
膜を形成する工程と、該層間絶縁膜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を形成する工程と、
該ソースコンタクトホールとドレインコンタクトホール
を通して該多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入してｎ⁺型
の領域を形成する工程を含み、該多結晶Ｓｉ膜に水素化
処理を施すことによって生じたｎ^-型の領域をソース領
域とドレイン領域とし、該多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を
導入することによって形成したｎ⁺型の領域をソースコ
ンタクト領域とドレインコンタクト領域とすることを特
徴とする請求項６に記載されたＬＤＤ構造多結晶ＳｉＴ
ＦＴの製造方法。
【請求項８】絶縁基板上に多結晶Ｓｉ膜を形成する工
程と、該多結晶Ｓｉ膜に水素雰囲気中でアニール処理を
施す工程と、該多結晶Ｓｉ膜の上にゲート絶縁膜を形成
する工程と、該ゲート絶縁膜の上にゲート電極を形成す
る工程と、該多結晶Ｓｉ膜の全面に層間絶縁膜を形成す
る工程と、該層間絶縁膜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を形成する工程と、該ソースコ
ンタクトホールとドレインコンタクトホールを通して該
多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入してｎ⁺型の領域を形
成する工程を含み、該多結晶Ｓｉ膜に水素雰囲気中でア
ニール処理を施すことによって生じたｎ^-型の領域をソ
ース領域とドレイン領域とし、該多結晶Ｓｉ膜にｎ型不
純物を導入することによって生じたｎ⁺型の領域をソー
スコンタクト領域とドレインコンタクト領域として用い
ることを特徴とする請求項６に記載されたＬＤＤ構造多
結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項９】多結晶Ｓｉ膜にｎ型不純物を導入してｎ
⁺型の領域を形成する工程において、不純物イオンをイ
オンドーピングあるいはイオンシャワー等の質量未分離
の状態で打ち込むことを特徴とする請求項６から請求項
８までのいずれか１項に記載されたＬＤＤ構造多結晶Ｓ
ｉＴＦＴの製造方法。
【請求項１０】ゲート電極と、ｎ⁺型のソースコンタ
クト領域およびドレインコンタクト領域の間の距離を、
ｎ^-型の領域がソース領域側およびドレイン領域側の電
界強度を緩和し、かつ、ソース領域からソース電極まで
の電気抵抗およびドレイン領域からドレイン電極までの
電気抵抗を低く保つ距離に設定することを特徴とする請
求項６から請求項９までのいずれか１項に記載されたＬ
ＤＤ構造多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項１１】絶縁性基板上に多結晶Ｓｉ膜を形成す
る工程と、その上にゲート絶縁膜を形成する工程と、そ
の上にゲート電極を形成する工程と、該ゲート電極をマ
スクにしてソース領域とドレイン領域に不純物を導入す
る工程と、該ソース領域とドレイン領域にソース電極と
ドレイン電極を形成する工程を含み、該ソース領域、ド
レイン領域、もしくはＬＤＤ構造のｎ^-領域に不純物を
導入する工程として、水素を導入する工程を用い、か
つ、ソース領域とソース電極の間、およびドレイン領域
とドレイン電極との間の接続にシリサイドを用いること
を特徴とする多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項１２】ソース領域とドレイン領域に水素を導
入する工程において、質量分離をしないイオンシャワー
法を含むイオン注入法を用いることを特徴とする請求項
１１に記載された多結晶ＳｉＴＦＴの製造方法。
【請求項１３】ソース領域とドレイン領域に水素を導
入する工程において、プラズマドーピング法を用いるこ
とを特徴とする請求項１１に記載された多結晶ＳｉＴＦ
Ｔの製造方法。
【請求項１４】水素が導入されたソース領域とソース
電極、ドレイン領域とドレイン電極の間を接続するため
にＣｒ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗのシリサイドを用いることを特
徴とする請求項１１に記載された多結晶ＳｉＴＦＴの製
造方法。
【請求項１５】シリサイドを形成する技術として熱処
理、レーザアニール、またはランプアニールを用いるこ
とを特徴とする請求項１４に記載された多結晶ＳｉＴＦ
Ｔの製造方法。
【請求項１６】Ｃ−ＭＯＳ構造の素子を製造する際、
ｎ−ＴＦＴにおいては請求項１１の不純物導入方法を用
い、ｐ−ＴＦＴにおいてはボロンドーピングを用いるこ
とを特徴とする請求項１１に記載された多結晶ＳｉＴＦ
Ｔの製造方法。