JPH0927624A - 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法及び液晶ディスプレイ - Google Patents
薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法及び液晶ディスプレイInfo
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- JPH0927624A JPH0927624A JP17648995A JP17648995A JPH0927624A JP H0927624 A JPH0927624 A JP H0927624A JP 17648995 A JP17648995 A JP 17648995A JP 17648995 A JP17648995 A JP 17648995A JP H0927624 A JPH0927624 A JP H0927624A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 OFF時の漏洩電流の少ない薄膜トランジス
タを提供すること。 【構成】 ガラス基板1上に多結晶シリコン膜2を形成
し、この多結晶シリコン膜2の上に、ゲート絶縁膜3を
介してゲート電極4を形成し、ゲート電極3の側壁にサ
イドウォール7を形成し、サイドウォール7をマスクと
して、多結晶シリコン膜2に低濃度の不純物を注入して
低濃度不純物領域6aを形成し、ゲート電極4及びサイ
ドウォール7をレジスト8で覆い、レジスト8をマスク
として、多結晶シリコン膜2に高濃度の不純物を注入し
て高濃度不純物領域6bを形成する。こうして、LDD
構造のソース/ドレイン領域6を有する薄膜トランジス
タを形成する。
タを提供すること。 【構成】 ガラス基板1上に多結晶シリコン膜2を形成
し、この多結晶シリコン膜2の上に、ゲート絶縁膜3を
介してゲート電極4を形成し、ゲート電極3の側壁にサ
イドウォール7を形成し、サイドウォール7をマスクと
して、多結晶シリコン膜2に低濃度の不純物を注入して
低濃度不純物領域6aを形成し、ゲート電極4及びサイ
ドウォール7をレジスト8で覆い、レジスト8をマスク
として、多結晶シリコン膜2に高濃度の不純物を注入し
て高濃度不純物領域6bを形成する。こうして、LDD
構造のソース/ドレイン領域6を有する薄膜トランジス
タを形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ(Thi
n Film Transistor)、その製造方法及び液晶ディスプレ
イ(LCD:Liqid Crystal Display)に関するものであ
る。
n Film Transistor)、その製造方法及び液晶ディスプレ
イ(LCD:Liqid Crystal Display)に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】液晶デバイスとしてのLCDにあって
は、近年、単純マトリックス方式からアクティブマトリ
ックス方式の開発が盛んとなっている。アクティブマト
リックス方式には、各画素毎に薄膜トタンジスタを付け
たTFT型と非線形ダイオードを付けたダイオード型と
がある。このうち、TFT型は、そのスイッチング特性
と画素容量を利用して、選択期間に印加された電圧を次
の走査まで保持するものであり、大容量で高いコントラ
スト及び中間調を容易に得ることができる。
は、近年、単純マトリックス方式からアクティブマトリ
ックス方式の開発が盛んとなっている。アクティブマト
リックス方式には、各画素毎に薄膜トタンジスタを付け
たTFT型と非線形ダイオードを付けたダイオード型と
がある。このうち、TFT型は、そのスイッチング特性
と画素容量を利用して、選択期間に印加された電圧を次
の走査まで保持するものであり、大容量で高いコントラ
スト及び中間調を容易に得ることができる。
【0003】しかしながら、このTFT型のLCDは、
印加された電圧を保持する、いわゆるTFTのOFF期
間に漏洩電流が生じる問題がある。そこで、この漏洩電
流を減少させるために、LDD構造のトランジスタが採
用されている。LDD構造のトランジスタの製造方法は
種々提案されているが、工程を簡略化するために、自己
整合的に形成する技術が、例えば、特開平4−1043
4号公報(H01L21/336)に示されている。
印加された電圧を保持する、いわゆるTFTのOFF期
間に漏洩電流が生じる問題がある。そこで、この漏洩電
流を減少させるために、LDD構造のトランジスタが採
用されている。LDD構造のトランジスタの製造方法は
種々提案されているが、工程を簡略化するために、自己
整合的に形成する技術が、例えば、特開平4−1043
4号公報(H01L21/336)に示されている。
【0004】この従来技術を、図19〜図21に基づい
て説明する。 工程A(図19参照):絶縁基板(例えば石英ガラス)
51上に多結晶シリコン膜52を形成し、この多結晶シ
リコン膜52を薄膜トランジスタの能動層として用いる
ために、フォトリソグラフィ技術、RIE法によるドラ
イエッチング技術により前記多結晶シリコン膜52を所
定形状に加工する。
て説明する。 工程A(図19参照):絶縁基板(例えば石英ガラス)
51上に多結晶シリコン膜52を形成し、この多結晶シ
リコン膜52を薄膜トランジスタの能動層として用いる
ために、フォトリソグラフィ技術、RIE法によるドラ
イエッチング技術により前記多結晶シリコン膜52を所
定形状に加工する。
【0005】前記多結晶シリコン膜52の上に、減圧C
VD法を用いて、ゲート絶縁膜53としてのシリコン酸
化膜を堆積する。 工程B(図20参照):前記ゲート絶縁膜53上に、減
圧CVD法により多結晶シリコン膜を堆積した後、この
多結晶シリコン膜に不純物を注入し、更に熱処理を行っ
て不純物を活性化させる。
VD法を用いて、ゲート絶縁膜53としてのシリコン酸
化膜を堆積する。 工程B(図20参照):前記ゲート絶縁膜53上に、減
圧CVD法により多結晶シリコン膜を堆積した後、この
多結晶シリコン膜に不純物を注入し、更に熱処理を行っ
て不純物を活性化させる。
【0006】次に、常圧CVD法により、この多結晶シ
リコン膜の上にシリコン酸化膜54を堆積した後、フォ
トリソグラフィ技術、RIE法によるドライエッチング
技術を用いて、前記多結晶シリコン膜及びシリコン酸化
膜54を所定形状に加工する。前記多結晶シリコン膜は
ゲート電極55として使用する。次に、自己整合技術に
より、ゲート電極55及びシリコン酸化膜54をマスク
として、多結晶シリコン膜52に低濃度の不純物を注入
し、低濃度不純物領域56aを形成する。
リコン膜の上にシリコン酸化膜54を堆積した後、フォ
トリソグラフィ技術、RIE法によるドライエッチング
技術を用いて、前記多結晶シリコン膜及びシリコン酸化
膜54を所定形状に加工する。前記多結晶シリコン膜は
ゲート電極55として使用する。次に、自己整合技術に
より、ゲート電極55及びシリコン酸化膜54をマスク
として、多結晶シリコン膜52に低濃度の不純物を注入
し、低濃度不純物領域56aを形成する。
【0007】工程C(図21参照):前記ゲート絶縁膜
53及びシリコン酸化膜54の上に減圧CVD法により
シリコン酸化膜を薄く堆積した後、これを異方性全面エ
ッチバックして、前記ゲート電極55の側壁にサイドウ
ォール57を形成する。そして、前記サイドウォール5
7をマスクとして、多結晶シリコン膜52に高濃度の不
純物を注入し、高濃度不純物領域56bを形成する。
53及びシリコン酸化膜54の上に減圧CVD法により
シリコン酸化膜を薄く堆積した後、これを異方性全面エ
ッチバックして、前記ゲート電極55の側壁にサイドウ
ォール57を形成する。そして、前記サイドウォール5
7をマスクとして、多結晶シリコン膜52に高濃度の不
純物を注入し、高濃度不純物領域56bを形成する。
【0008】こうして、ソース/ドレインとしてのLD
D構造の不純物領域56が自己整合的に形成される。
D構造の不純物領域56が自己整合的に形成される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、L
DD構造の採用により、OFF時の漏洩電流は減少させ
ることができるが、LCDなど今後ますます高性能化す
るデバイスに適用するためには、この漏洩電流をできる
だけ少なく抑える必要がある。本発明は、斯かる問題点
に鑑み、OFF時の漏洩電流が少ない薄膜トランジスタ
を提供するものである。
DD構造の採用により、OFF時の漏洩電流は減少させ
ることができるが、LCDなど今後ますます高性能化す
るデバイスに適用するためには、この漏洩電流をできる
だけ少なく抑える必要がある。本発明は、斯かる問題点
に鑑み、OFF時の漏洩電流が少ない薄膜トランジスタ
を提供するものである。
【0010】また、本発明は、OFF時の漏洩電流が少
ない薄膜トランジスタを採用することで、表示特性が優
れた液晶ディスプレイを提供するものである。
ない薄膜トランジスタを採用することで、表示特性が優
れた液晶ディスプレイを提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の薄膜トランジ
スタは、絶縁基板の上に形成された半導体膜と、この半
導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲート絶
縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート電極の
側壁に形成されたサイドウォールと、前記半導体膜にお
ける前記サイドウォールの両側に形成されたソース/ド
レインとなるLDD構造の不純物領域とを具備したもの
である。
スタは、絶縁基板の上に形成された半導体膜と、この半
導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲート絶
縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート電極の
側壁に形成されたサイドウォールと、前記半導体膜にお
ける前記サイドウォールの両側に形成されたソース/ド
レインとなるLDD構造の不純物領域とを具備したもの
である。
【0012】また、請求項2の薄膜トランジスタは、絶
縁基板の上に形成された多結晶シリコン膜と、この多結
晶シリコン膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲ
ート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート
電極の側壁に形成された絶縁性のサイドウォールと、前
記多結晶シリコン膜における前記サイドウォールの両側
に形成されたソース/ドレインとなるLDD構造の不純
物領域とを具備したものである。
縁基板の上に形成された多結晶シリコン膜と、この多結
晶シリコン膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲ
ート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート
電極の側壁に形成された絶縁性のサイドウォールと、前
記多結晶シリコン膜における前記サイドウォールの両側
に形成されたソース/ドレインとなるLDD構造の不純
物領域とを具備したものである。
【0013】また、請求項3の薄膜トランジスタの製造
方法は、絶縁基板上に半導体膜を形成する工程と、この
半導体膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形
成する工程と、前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1
のサイドウォールを形成する工程と、前記第1のサイド
ウォールをマスクとして、前記半導体膜に低濃度の不純
物を注入する工程と、前記第1のサイドウォールの少な
くとも側壁に第2のサイドウォールを形成する工程と、
前記第2のサイドウォールをマスクとして、前記半導体
膜に高濃度の不純物を注入する工程とを含むものであ
る。
方法は、絶縁基板上に半導体膜を形成する工程と、この
半導体膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形
成する工程と、前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1
のサイドウォールを形成する工程と、前記第1のサイド
ウォールをマスクとして、前記半導体膜に低濃度の不純
物を注入する工程と、前記第1のサイドウォールの少な
くとも側壁に第2のサイドウォールを形成する工程と、
前記第2のサイドウォールをマスクとして、前記半導体
膜に高濃度の不純物を注入する工程とを含むものであ
る。
【0014】また、請求項4の薄膜トランジスタの製造
方法は、絶縁基板上に多結晶シリコン膜を形成する工程
と、この多結晶シリコン膜の上に、ゲート絶縁膜を介し
てゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の少な
くとも側壁に第1のサイドウォールを形成する工程と、
前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記多結晶
シリコン膜に低濃度の不純物を注入する工程と、前記ゲ
ート電極及び第1のサイドウォールをレジストで覆う工
程と、前記レジストをマスクとして、前記多結晶シリコ
ン膜に高濃度の不純物を注入する工程とを含むものであ
る。
方法は、絶縁基板上に多結晶シリコン膜を形成する工程
と、この多結晶シリコン膜の上に、ゲート絶縁膜を介し
てゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の少な
くとも側壁に第1のサイドウォールを形成する工程と、
前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記多結晶
シリコン膜に低濃度の不純物を注入する工程と、前記ゲ
ート電極及び第1のサイドウォールをレジストで覆う工
程と、前記レジストをマスクとして、前記多結晶シリコ
ン膜に高濃度の不純物を注入する工程とを含むものであ
る。
【0015】また、請求項5の薄膜トランジスタの製造
方法は、絶縁基板上に非晶質シリコン膜を形成する工程
と、この非晶質シリコン膜を熱処理して多結晶シリコン
膜を形成する工程と、この多結晶シリコン膜の上に、ゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、前記
ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォールを
形成する工程と、前記第1のサイドウォールをマスクと
して、前記多結晶シリコン膜に低濃度の不純物を注入す
る工程と、前記ゲート電極及び第1のサイドウォールを
レジストで覆う工程と、前記レジストをマスクとして、
前記多結晶シリコン膜に高濃度の不純物を注入する工程
とを含むものである。
方法は、絶縁基板上に非晶質シリコン膜を形成する工程
と、この非晶質シリコン膜を熱処理して多結晶シリコン
膜を形成する工程と、この多結晶シリコン膜の上に、ゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、前記
ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォールを
形成する工程と、前記第1のサイドウォールをマスクと
して、前記多結晶シリコン膜に低濃度の不純物を注入す
る工程と、前記ゲート電極及び第1のサイドウォールを
レジストで覆う工程と、前記レジストをマスクとして、
前記多結晶シリコン膜に高濃度の不純物を注入する工程
とを含むものである。
【0016】また、請求項6の薄膜トランジスタの製造
方法は、前記注入した不純物を活性化するための熱処理
を行うものである。また、請求項7の薄膜トランジスタ
の製造方法は、請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タ、もしくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法によって製造した薄膜トラン
ジスタを画素駆動用素子として用いるものである。
方法は、前記注入した不純物を活性化するための熱処理
を行うものである。また、請求項7の薄膜トランジスタ
の製造方法は、請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タ、もしくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法によって製造した薄膜トラン
ジスタを画素駆動用素子として用いるものである。
【0017】また、請求項8の薄膜トランジスタの製造
方法は、請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタ、も
しくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法によって製造した薄膜トランジスタ
を画素駆動用素子及び周辺駆動回路用素子として用いる
ものである。
方法は、請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタ、も
しくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法によって製造した薄膜トランジスタ
を画素駆動用素子及び周辺駆動回路用素子として用いる
ものである。
【0018】
【作用】すなわち、半導体膜(多結晶シリコン膜)にお
いて、ゲート電極の両側ではなく、ゲート電極の側壁に
サイドウォールを設け、このサイドウォールの両側にL
DD構造を形成することにより、トランジスタOFF時
の漏洩電流が小さくなる。
いて、ゲート電極の両側ではなく、ゲート電極の側壁に
サイドウォールを設け、このサイドウォールの両側にL
DD構造を形成することにより、トランジスタOFF時
の漏洩電流が小さくなる。
【0019】
【実施例】本発明を具体化した一実施例を図1乃至図1
8に従って説明する。 工程1(図1参照):石英ガラスや無アルカリガラスな
どの基板1上に、常圧又は減圧CVD法により、形成温
度350℃で、膜厚3000〜5000ÅのSiO2膜
1aを形成する。
8に従って説明する。 工程1(図1参照):石英ガラスや無アルカリガラスな
どの基板1上に、常圧又は減圧CVD法により、形成温
度350℃で、膜厚3000〜5000ÅのSiO2膜
1aを形成する。
【0020】このSiO2膜1aの膜厚は、後工程の熱
処理やビーム照射などで基板1中の不純物がこのSiO
2膜を通過して上層へ拡散しない程度の厚みが必要で、
1000〜6000Åの範囲が適切で、2000〜60
00Åにしたときに拡散防止効果が良好で、その中でも
3000〜5000Åの場合がもっとも適している。ま
た、SiO2膜1aに代えてSiN膜を用いてもよく、
その場合の膜厚としては、1000〜5000Åの範囲
が適切で、2000〜5000Åにしたときに拡散防止
効果が良好で、その中でも2000〜3000Åの場合
がもっとも適している。
処理やビーム照射などで基板1中の不純物がこのSiO
2膜を通過して上層へ拡散しない程度の厚みが必要で、
1000〜6000Åの範囲が適切で、2000〜60
00Åにしたときに拡散防止効果が良好で、その中でも
3000〜5000Åの場合がもっとも適している。ま
た、SiO2膜1aに代えてSiN膜を用いてもよく、
その場合の膜厚としては、1000〜5000Åの範囲
が適切で、2000〜5000Åにしたときに拡散防止
効果が良好で、その中でも2000〜3000Åの場合
がもっとも適している。
【0021】工程2(図2参照):前記絶縁性薄膜1a
の上に、非晶質シリコン膜2a(膜厚500Å)を形成
する。この非晶質シリコン膜2aをTFTの能動層とし
て用いた場合、この能動層が厚すぎると、多結晶シリコ
ンTFTのオフ電流が増大し、薄すぎるとオン電流が減
少するため、このときの非晶質シリコン膜2aの膜厚
は、400〜800Åの範囲が適切で、500〜700
Åにしたときに特性が良好で、その中でも500〜60
0Åの場合がもっとも適している。
の上に、非晶質シリコン膜2a(膜厚500Å)を形成
する。この非晶質シリコン膜2aをTFTの能動層とし
て用いた場合、この能動層が厚すぎると、多結晶シリコ
ンTFTのオフ電流が増大し、薄すぎるとオン電流が減
少するため、このときの非晶質シリコン膜2aの膜厚
は、400〜800Åの範囲が適切で、500〜700
Åにしたときに特性が良好で、その中でも500〜60
0Åの場合がもっとも適している。
【0022】前記非晶質シリコン膜2aの形成方法には
以下のものがある。 減圧CVDを用いる方法:減圧CVD法でシリコン膜
を形成するには、モノシラン(SiH4)又はジシラン
(Si2H6)の熱分解を用いる。モノシランを用いた場
合、処理温度が550℃以下では非晶質、620℃以上
では多結晶となる。そして、550〜620℃では微結
晶を含む非晶質が多くなり、温度が低くなるほど非晶質
に近づいて微結晶が少なくなる。従って、温度条件を変
えるだけで、非晶質シリコン膜2a中の微結晶の量を調
整することができる。
以下のものがある。 減圧CVDを用いる方法:減圧CVD法でシリコン膜
を形成するには、モノシラン(SiH4)又はジシラン
(Si2H6)の熱分解を用いる。モノシランを用いた場
合、処理温度が550℃以下では非晶質、620℃以上
では多結晶となる。そして、550〜620℃では微結
晶を含む非晶質が多くなり、温度が低くなるほど非晶質
に近づいて微結晶が少なくなる。従って、温度条件を変
えるだけで、非晶質シリコン膜2a中の微結晶の量を調
整することができる。
【0023】プラズマCVD法を用いる方法:プラズ
マCVD法で非晶質シリコン膜を形成するには、プラズ
マ中でのモノシランまたはジシランの熱分解を用いる。
実際の工程では、前記の方法を採用し、使用ガス:モ
ノシラン、温度:350℃の条件で、微結晶を含まない
非晶質シリコン膜を形成している。 工程3(図3参照):前記非晶質シリコン膜2aの表面
に波長λ=308nmのXeClエキシマレーザービー
ムを走査してアニール処理を行い、非晶質シリコン膜2
aを溶融再結晶化して、多結晶シリコン薄膜2を形成す
る。
マCVD法で非晶質シリコン膜を形成するには、プラズ
マ中でのモノシランまたはジシランの熱分解を用いる。
実際の工程では、前記の方法を採用し、使用ガス:モ
ノシラン、温度:350℃の条件で、微結晶を含まない
非晶質シリコン膜を形成している。 工程3(図3参照):前記非晶質シリコン膜2aの表面
に波長λ=308nmのXeClエキシマレーザービー
ムを走査してアニール処理を行い、非晶質シリコン膜2
aを溶融再結晶化して、多結晶シリコン薄膜2を形成す
る。
【0024】この時のレーザー条件は、アニール雰囲
気:1×10-4Pa以下、基板温度:室温〜600℃、
照射エネルギー密度:100〜500mJ/cm2、走
査速度:1〜10mm/sec(実際には、0.1〜1
00mm/secの範囲の速度で走査可能)である。 工程4(図4参照):前記多結晶シリコン膜2を薄膜ト
ランジスタの能動層として用いるために、フォトリソグ
ラフィ技術、RIE法によるドライエッチング技術によ
り前記多結晶シリコン膜2を所定形状に加工する。
気:1×10-4Pa以下、基板温度:室温〜600℃、
照射エネルギー密度:100〜500mJ/cm2、走
査速度:1〜10mm/sec(実際には、0.1〜1
00mm/secの範囲の速度で走査可能)である。 工程4(図4参照):前記多結晶シリコン膜2を薄膜ト
ランジスタの能動層として用いるために、フォトリソグ
ラフィ技術、RIE法によるドライエッチング技術によ
り前記多結晶シリコン膜2を所定形状に加工する。
【0025】そして、前記多結晶シリコン膜2の上に、
減圧CVD法を用いて、ゲート絶縁膜としてのLTO膜
(Low Temperature Oxide:シリコン酸化膜)3(膜厚
1000Å)を形成する。 工程5(図5参照):前記ゲート絶縁膜3の上に、減圧
CVD法により非晶質シリコン膜(膜厚2000Å)4
aを堆積する。この非晶質シリコン膜4aは、その形成
時に不純物(N型ならヒ素やリン、P型ならボロン)が
ドープされているが、ノンドープ状態で堆積し、その後
に不純物を注入してもよい。
減圧CVD法を用いて、ゲート絶縁膜としてのLTO膜
(Low Temperature Oxide:シリコン酸化膜)3(膜厚
1000Å)を形成する。 工程5(図5参照):前記ゲート絶縁膜3の上に、減圧
CVD法により非晶質シリコン膜(膜厚2000Å)4
aを堆積する。この非晶質シリコン膜4aは、その形成
時に不純物(N型ならヒ素やリン、P型ならボロン)が
ドープされているが、ノンドープ状態で堆積し、その後
に不純物を注入してもよい。
【0026】次に、スパッタ法を用い、前記非晶質シリ
コン膜4aの上にタングステンシリサイド(WSi2)
膜4b(膜厚1000Å)を形成する。スパッタ法で
は、Wシリサイドの合金ターゲットを使用する。そし
て、常圧CVD法により、前記Wシリサイド膜4bの上
にシリコン酸化膜5を堆積した後、フォトリソグラフィ
技術、RIE法によるドライエッチング技術を用いて、
前記多結晶シリコン膜4a、Wシリサイド膜4b及びシ
リコン酸化膜5を所定形状に加工する。前記非晶質シリ
コン膜4aは、前記Wシリサイド膜4bとともにポリサ
イド構造のゲート電極4として使用する。
コン膜4aの上にタングステンシリサイド(WSi2)
膜4b(膜厚1000Å)を形成する。スパッタ法で
は、Wシリサイドの合金ターゲットを使用する。そし
て、常圧CVD法により、前記Wシリサイド膜4bの上
にシリコン酸化膜5を堆積した後、フォトリソグラフィ
技術、RIE法によるドライエッチング技術を用いて、
前記多結晶シリコン膜4a、Wシリサイド膜4b及びシ
リコン酸化膜5を所定形状に加工する。前記非晶質シリ
コン膜4aは、前記Wシリサイド膜4bとともにポリサ
イド構造のゲート電極4として使用する。
【0027】尚、前記ゲート電極4は、多結晶シリコン
単体で形成してもよい。 工程6(図6参照):前記ゲート絶縁膜3及びシリコン
酸化膜5の上に、常圧CVD法によりシリコン酸化膜を
堆積し、これを異方性全面エッチバックすることによ
り、前記ゲート電極4及びシリコン酸化膜5の側方にサ
イドウォール7(膜厚1500Å)を形成する。
単体で形成してもよい。 工程6(図6参照):前記ゲート絶縁膜3及びシリコン
酸化膜5の上に、常圧CVD法によりシリコン酸化膜を
堆積し、これを異方性全面エッチバックすることによ
り、前記ゲート電極4及びシリコン酸化膜5の側方にサ
イドウォール7(膜厚1500Å)を形成する。
【0028】そして、自己整合技術により、サイドウォ
ール7をマスクとして、多結晶シリコン膜2に、加速電
圧:80KeV、ドーズ量3×1013cm-2の条件で、
リン(P)イオンを不純物として注入し、低濃度の不純
物領域6aを形成する。 工程7(図7参照):前記サイドウォール7及びシリコ
ン酸化膜5をレジスト8で覆い、再び自己整合技術によ
り、レジスト8をマスクとして多結晶シリコン膜2に、
加速電圧:80KeV、ドーズ量3×1015cm-2の条
件で、リン(P)イオンを不純物として注入し、高濃度
の不純物領域6bを形成することにより、LDD(Light
ly Doped Drain)構造のソース/ドレイン領域6を形成
する。
ール7をマスクとして、多結晶シリコン膜2に、加速電
圧:80KeV、ドーズ量3×1013cm-2の条件で、
リン(P)イオンを不純物として注入し、低濃度の不純
物領域6aを形成する。 工程7(図7参照):前記サイドウォール7及びシリコ
ン酸化膜5をレジスト8で覆い、再び自己整合技術によ
り、レジスト8をマスクとして多結晶シリコン膜2に、
加速電圧:80KeV、ドーズ量3×1015cm-2の条
件で、リン(P)イオンを不純物として注入し、高濃度
の不純物領域6bを形成することにより、LDD(Light
ly Doped Drain)構造のソース/ドレイン領域6を形成
する。
【0029】工程8(図8参照):この状態で、RTA
(Rapid Thermal Annealing)法による急速加熱を行
う。この時のRTAの条件は、熱源:キセノンアークラ
ンプ、温度:800〜900℃(パイロメータ)、雰囲
気:N2、時間:1〜2秒である。RTA法による加熱
は、高温を用いるが、きわめて短時間で終えることがで
きるので、基板1が変形する心配はない。特に、このよ
うなランプアニールは、非晶質部の温度をより高めるの
で、不純物の活性化に適している。
(Rapid Thermal Annealing)法による急速加熱を行
う。この時のRTAの条件は、熱源:キセノンアークラ
ンプ、温度:800〜900℃(パイロメータ)、雰囲
気:N2、時間:1〜2秒である。RTA法による加熱
は、高温を用いるが、きわめて短時間で終えることがで
きるので、基板1が変形する心配はない。特に、このよ
うなランプアニールは、非晶質部の温度をより高めるの
で、不純物の活性化に適している。
【0030】尚、このとき、RTAの熱を吸収しやすく
するために、RTAの前に、デバイス表面に薄く非晶質
シリコン膜を形成しておいてもよい。この急速加熱によ
り、前記ソース/ドレイン領域7の不純物が活性化する
とともに前記非晶質シリコン膜4aが多結晶化され、更
には、この多結晶シリコン膜4aとWシリサイド膜4b
とによるポリサイド構造のゲート電極4のシート抵抗
が、約22Ω/□にまで下がる。
するために、RTAの前に、デバイス表面に薄く非晶質
シリコン膜を形成しておいてもよい。この急速加熱によ
り、前記ソース/ドレイン領域7の不純物が活性化する
とともに前記非晶質シリコン膜4aが多結晶化され、更
には、この多結晶シリコン膜4aとWシリサイド膜4b
とによるポリサイド構造のゲート電極4のシート抵抗
が、約22Ω/□にまで下がる。
【0031】また、活性化処理を行ったソース/ドレイ
ン領域6のシート抵抗も、N型で1.5kΩ/□、P型
で1.2kΩ/□と、高温プロセスで用いられる拡散炉
による高温熱処理と同等のものとなる。尚、この活性化
により、不純物が拡散して、ソース/ドレイン領域6
も、若干サイドウォール7の下方にまで広がることがあ
る。従って、本発明におけるサイドウォールの両側と
は、不純物が拡散してサイドウォールの下方にまで広が
った状態をも含む。
ン領域6のシート抵抗も、N型で1.5kΩ/□、P型
で1.2kΩ/□と、高温プロセスで用いられる拡散炉
による高温熱処理と同等のものとなる。尚、この活性化
により、不純物が拡散して、ソース/ドレイン領域6
も、若干サイドウォール7の下方にまで広がることがあ
る。従って、本発明におけるサイドウォールの両側と
は、不純物が拡散してサイドウォールの下方にまで広が
った状態をも含む。
【0032】以上の工程により、薄膜トランジスタ(T
FT:Thin Film Transistor)Aが形成される。本実施
例では、以上の通り、特異なプロセスにより、特異なL
DD構造を持つ薄膜トランジスタを形成したので、従来
のLDD構造を持つ薄膜トランジスタに比べて、OFF
時の漏洩電流を大幅に低減することができる。
FT:Thin Film Transistor)Aが形成される。本実施
例では、以上の通り、特異なプロセスにより、特異なL
DD構造を持つ薄膜トランジスタを形成したので、従来
のLDD構造を持つ薄膜トランジスタに比べて、OFF
時の漏洩電流を大幅に低減することができる。
【0033】本発明者の実験によれば、Nチャネルトラ
ンジスタで、ゲート幅W/ゲート長L=400/3.
5、ドレイン電圧VD=−12V、ゲート電圧VG=−1
6Vに設定したときに、従来構造の薄膜トランジスタの
漏洩電流IOFFが100pAであったものが、本発明構
造の薄膜トランジスタの漏洩電流IOFFは10pAと、
1/10に小さくなった。
ンジスタで、ゲート幅W/ゲート長L=400/3.
5、ドレイン電圧VD=−12V、ゲート電圧VG=−1
6Vに設定したときに、従来構造の薄膜トランジスタの
漏洩電流IOFFが100pAであったものが、本発明構
造の薄膜トランジスタの漏洩電流IOFFは10pAと、
1/10に小さくなった。
【0034】工程9(図9参照):レジスト8除去後、
デバイスの全面に、プラズマ酸化膜(膜厚2000Å)
と常圧CVD法によるシリコン酸化膜(膜厚2000
Å)との積層構造から成る層間絶縁膜9を形成する。続
いて、電気炉により、水素(H2)雰囲気中、温度45
0℃で12時間加熱し、更に、水素プラズマ処理を施
す。このような水素化処理を行うことで、多結晶シリコ
ン膜の結晶欠陥部分に水素原子が結合し、結晶構造が安
定化して、電解効果移動度が高まる。
デバイスの全面に、プラズマ酸化膜(膜厚2000Å)
と常圧CVD法によるシリコン酸化膜(膜厚2000
Å)との積層構造から成る層間絶縁膜9を形成する。続
いて、電気炉により、水素(H2)雰囲気中、温度45
0℃で12時間加熱し、更に、水素プラズマ処理を施
す。このような水素化処理を行うことで、多結晶シリコ
ン膜の結晶欠陥部分に水素原子が結合し、結晶構造が安
定化して、電解効果移動度が高まる。
【0035】その後、フォトリソグラフィ技術、RIE
法によるドライエッチング技術を用いて、前記層間絶縁
膜9に、前記ソース・ドレイン領域6とコンタクトする
コンタクトホール10を形成する。 工程10(図10参照):マグネトロンスパッタ法によ
り、Ti/Al−Si合金/Tiの積層構造からなる配
線層を堆積し、フォトリソグラフィ技術、RIE法によ
るドライエッチング技術を用いて、ソース・ドレイン電
極11として加工する。
法によるドライエッチング技術を用いて、前記層間絶縁
膜9に、前記ソース・ドレイン領域6とコンタクトする
コンタクトホール10を形成する。 工程10(図10参照):マグネトロンスパッタ法によ
り、Ti/Al−Si合金/Tiの積層構造からなる配
線層を堆積し、フォトリソグラフィ技術、RIE法によ
るドライエッチング技術を用いて、ソース・ドレイン電
極11として加工する。
【0036】工程11(図11参照):CVD法によ
り、デバイスの全面に保護膜としてのシリコン酸化膜1
2(シリコン窒化膜でもよい)を薄く堆積させる。 工程12(図12参照):デバイス全面に、SOG(Sp
in On Glass)膜13を3回にわたって塗布し、デバイ
ス表面の凹凸を平坦化する。 工程13(図13参照):前記SOG膜13はレジスト
の剥離性が悪く、また水分を吸収しやすいので、この保
護膜として、CVD法により、SOG膜13の上に更に
シリコン酸化膜14(シリコン窒化膜でもよい)を薄く
堆積させる。
り、デバイスの全面に保護膜としてのシリコン酸化膜1
2(シリコン窒化膜でもよい)を薄く堆積させる。 工程12(図12参照):デバイス全面に、SOG(Sp
in On Glass)膜13を3回にわたって塗布し、デバイ
ス表面の凹凸を平坦化する。 工程13(図13参照):前記SOG膜13はレジスト
の剥離性が悪く、また水分を吸収しやすいので、この保
護膜として、CVD法により、SOG膜13の上に更に
シリコン酸化膜14(シリコン窒化膜でもよい)を薄く
堆積させる。
【0037】工程14(図14参照):フォトリソグラ
フィ技術、RIE法によるドライエッチング技術を用い
て、前記シリコン酸化膜12/SOG膜13/シリコン
酸化膜14に、前記ソース・ドレイン電極11に通じる
コンタクトホール15を形成し、デバイスの全面に、画
素電極としてのITO膜16をスパッタ蒸着させる。 工程15(図15参照):最後に、ITO膜16を電極
形状に加工すべく、ITO膜16の上にレジストパター
ンを形成した後、まず、臭化水素ガス(HBr)を用い
たRIE法によりITO膜16をエッチングし、シリコ
ン酸化膜14が露出しはじめた時点で、ガスを塩素ガス
(Cl2)に切り替え、そのまま最後までエッチングを
継続する。
フィ技術、RIE法によるドライエッチング技術を用い
て、前記シリコン酸化膜12/SOG膜13/シリコン
酸化膜14に、前記ソース・ドレイン電極11に通じる
コンタクトホール15を形成し、デバイスの全面に、画
素電極としてのITO膜16をスパッタ蒸着させる。 工程15(図15参照):最後に、ITO膜16を電極
形状に加工すべく、ITO膜16の上にレジストパター
ンを形成した後、まず、臭化水素ガス(HBr)を用い
たRIE法によりITO膜16をエッチングし、シリコ
ン酸化膜14が露出しはじめた時点で、ガスを塩素ガス
(Cl2)に切り替え、そのまま最後までエッチングを
継続する。
【0038】工程16(図16参照):このようにLC
Dの片側TFT基板を形成した後は、表面に共通電極1
7が形成された透明絶縁基板18を相対向させ、各基板
1、18の間に液晶を封入して液晶層19を形成するこ
とにより、LCDの画素部を完成させる。図17は本実
施例におけるアクティブマトリクス方式LCDのブロッ
ク構成図である。
Dの片側TFT基板を形成した後は、表面に共通電極1
7が形成された透明絶縁基板18を相対向させ、各基板
1、18の間に液晶を封入して液晶層19を形成するこ
とにより、LCDの画素部を完成させる。図17は本実
施例におけるアクティブマトリクス方式LCDのブロッ
ク構成図である。
【0039】画素部20には各走査線(ゲート配線)G1
・・・Gn,Gn+1 ・・・Gmと各データ線(ドレイン配線)D1 ・・
・Dn,Dn+1 ・・・Dmとが配置されている。各ゲート配線と各
ドレイン配線とはそれぞれ直交し、その直交部分に画素
21が設けられている。そして、各ゲート配線は、ゲー
トドライバ22に接続され、ゲート信号(走査信号)が
印加されるようになっている。また、各ドレイン配線
は、ドレインドライバ(データドライバ)23に接続さ
れ、データ信号(ビデオ信号)が印加されるようになっ
ている。これらのドライバ22、23によって周辺駆動
回路24が構成されている。
・・・Gn,Gn+1 ・・・Gmと各データ線(ドレイン配線)D1 ・・
・Dn,Dn+1 ・・・Dmとが配置されている。各ゲート配線と各
ドレイン配線とはそれぞれ直交し、その直交部分に画素
21が設けられている。そして、各ゲート配線は、ゲー
トドライバ22に接続され、ゲート信号(走査信号)が
印加されるようになっている。また、各ドレイン配線
は、ドレインドライバ(データドライバ)23に接続さ
れ、データ信号(ビデオ信号)が印加されるようになっ
ている。これらのドライバ22、23によって周辺駆動
回路24が構成されている。
【0040】そして、各ドライバ22、23のうち少な
くともいずれか一方を画素部20と同一基板上に形成し
たLCDは、一般にドライバ一体型(ドライバ内蔵型)
LCDと呼ばれている。尚、ゲートドライバ22が、画
素部20の両端に設けられている場合もある。また、ド
レインドライバ23が、画素部20の両側に設けられて
いる場合もある。
くともいずれか一方を画素部20と同一基板上に形成し
たLCDは、一般にドライバ一体型(ドライバ内蔵型)
LCDと呼ばれている。尚、ゲートドライバ22が、画
素部20の両端に設けられている場合もある。また、ド
レインドライバ23が、画素部20の両側に設けられて
いる場合もある。
【0041】図18にゲート配線Gnとドレイン配線Dn
との直交部分に設けられている画素21の等価回路を示
す。画素21は、画素駆動素子としてのTFT(前記薄
膜トランジスタAと同様)、液晶セルLC、補助要領C
Sから構成される。ゲート配線GnにはTFTのゲートが
接続され、ドレイン配線DnにはTFTのドレインが接
続されている。そして、TFTのソースには、液晶セル
LCの表示電極(画素電極)と補助容量(蓄積容量又は
付加容量)CSとが接続されている。
との直交部分に設けられている画素21の等価回路を示
す。画素21は、画素駆動素子としてのTFT(前記薄
膜トランジスタAと同様)、液晶セルLC、補助要領C
Sから構成される。ゲート配線GnにはTFTのゲートが
接続され、ドレイン配線DnにはTFTのドレインが接
続されている。そして、TFTのソースには、液晶セル
LCの表示電極(画素電極)と補助容量(蓄積容量又は
付加容量)CSとが接続されている。
【0042】この液晶セルLCと補助容量CSとによ
り、信号蓄積素子が構成される。液晶セルLCの共通電
極(表示電極の反対側の電極)には電圧Vcomが印加さ
れている。一方、補助容量CSにおいて、TFTのソー
スと接続される側の反対側の電極には定電圧VRが印加
されている。この液晶セルLCの共通電極は、文字通り
全ての画素21に対して共通した電極となっている。そ
して、液晶セルLCの表示電極と共通電極との間には静
電容量が形成されている。尚、補助容量CSにおいて、
TFTのソースと接続される側の反対側の電極は、隣の
ゲート配線Gn+1と接続されている場合もある。
り、信号蓄積素子が構成される。液晶セルLCの共通電
極(表示電極の反対側の電極)には電圧Vcomが印加さ
れている。一方、補助容量CSにおいて、TFTのソー
スと接続される側の反対側の電極には定電圧VRが印加
されている。この液晶セルLCの共通電極は、文字通り
全ての画素21に対して共通した電極となっている。そ
して、液晶セルLCの表示電極と共通電極との間には静
電容量が形成されている。尚、補助容量CSにおいて、
TFTのソースと接続される側の反対側の電極は、隣の
ゲート配線Gn+1と接続されている場合もある。
【0043】このように構成された画素21において、
ゲート配線Gnを正電圧にしてTFTのゲートに正電圧
を印加すると、TFTがオンとなる。すると、ドレイン
配線Dnに印加されたデータ信号で、液晶セルLCの静
電容量と補助容量CSとが充電される。反対に、ゲート
配線Gnを負電圧にしてTFTのゲートに負電圧を印加
すると、TFTがオフとなり、その時点でドレイン配線
Dnに印加されていた電圧が、液晶セルLCの静電容量
と補助容量CSとによって保持される。このように、画
素21へ書き込みたいデータ信号をドレイン配線に与え
てゲート配線の電圧を制御することにより、画素21に
任意のデータ信号を保持させておくことができる。その
画素21の保持しているデータ信号に応じて液晶セルL
Cの透過率が変化し、画像が表示される。
ゲート配線Gnを正電圧にしてTFTのゲートに正電圧
を印加すると、TFTがオンとなる。すると、ドレイン
配線Dnに印加されたデータ信号で、液晶セルLCの静
電容量と補助容量CSとが充電される。反対に、ゲート
配線Gnを負電圧にしてTFTのゲートに負電圧を印加
すると、TFTがオフとなり、その時点でドレイン配線
Dnに印加されていた電圧が、液晶セルLCの静電容量
と補助容量CSとによって保持される。このように、画
素21へ書き込みたいデータ信号をドレイン配線に与え
てゲート配線の電圧を制御することにより、画素21に
任意のデータ信号を保持させておくことができる。その
画素21の保持しているデータ信号に応じて液晶セルL
Cの透過率が変化し、画像が表示される。
【0044】ここで、画素21の特性として重要なもの
に、書き込み特性と保持特性とがある。書き込み特性に
対して要求されるのは、画素部20の仕様から定められ
た単位時間内に、信号蓄積素子(液晶セルLC及び補助
容量CS)に対して所望のビデオ信号電圧を十分に書き
込むことができるかどうかという点である。また、保持
特性に対して要求されるのは、信号蓄積素子に一旦書き
込んだビデオ信号電圧を必要な時間だけ保持することが
できるかどうかという点である。
に、書き込み特性と保持特性とがある。書き込み特性に
対して要求されるのは、画素部20の仕様から定められ
た単位時間内に、信号蓄積素子(液晶セルLC及び補助
容量CS)に対して所望のビデオ信号電圧を十分に書き
込むことができるかどうかという点である。また、保持
特性に対して要求されるのは、信号蓄積素子に一旦書き
込んだビデオ信号電圧を必要な時間だけ保持することが
できるかどうかという点である。
【0045】補助容量CSが設けられているのは、信号
蓄積素子の静電容量を増大させて書き込み特性及び保持
特性を向上させるためである。すなわち、液晶セルLC
は、その構造上、静電容量の増大には限界がある。そこ
で、補助容量CSによって液晶セルLCの静電容量の不
足分を補うわけである。以上の実施例は以下のように変
更してもよく、その場合でも同様の作用、効果を得るこ
とができる。
蓄積素子の静電容量を増大させて書き込み特性及び保持
特性を向上させるためである。すなわち、液晶セルLC
は、その構造上、静電容量の増大には限界がある。そこ
で、補助容量CSによって液晶セルLCの静電容量の不
足分を補うわけである。以上の実施例は以下のように変
更してもよく、その場合でも同様の作用、効果を得るこ
とができる。
【0046】1)工程2において、非晶質シリコン膜を
減圧CVD法により、例えば、モノシランガスを用い、
温度580℃で堆積させる。これにより、非晶質シリコ
ン膜2aは微結晶を含んだ膜となる。微結晶を含んだ非
晶質シリコン膜を固相成長法により多結晶化することに
より、結晶粒径が小さくなるぶん移動度は若干低下する
が、結晶成長を短時間で終えることができる。
減圧CVD法により、例えば、モノシランガスを用い、
温度580℃で堆積させる。これにより、非晶質シリコ
ン膜2aは微結晶を含んだ膜となる。微結晶を含んだ非
晶質シリコン膜を固相成長法により多結晶化することに
より、結晶粒径が小さくなるぶん移動度は若干低下する
が、結晶成長を短時間で終えることができる。
【0047】2)工程2において、非晶質シリコン膜2
aを減圧CVD法、プラズマCVD法によらず、常圧C
VD法、光励起CVD法、蒸着法、EB(Electron Bea
m)蒸着法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、スパッ
タ法からなるグループの内のいずれか一つの方法によっ
て形成する。 3)多結晶シリコン膜2のチャネル領域に相当する部分
に不純物をドーピングして多結晶シリコンTFTのしき
い値電圧(Vth)を制御する。固相成長法で形成した多
結晶シリコンTFTにおいては、Nチャネルトランジス
タではディプレッション方向にしきい値電圧がシフト
し、Pチャネルトランジスタではエンハンスメント方向
にしきい値電圧がシフトする傾向にある。また、水素化
処理を行った場合には、その傾向がより顕著となる。こ
のしきい値電圧のシフトを抑えるには、チャネル領域に
不純物をドーピングすればよい。
aを減圧CVD法、プラズマCVD法によらず、常圧C
VD法、光励起CVD法、蒸着法、EB(Electron Bea
m)蒸着法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、スパッ
タ法からなるグループの内のいずれか一つの方法によっ
て形成する。 3)多結晶シリコン膜2のチャネル領域に相当する部分
に不純物をドーピングして多結晶シリコンTFTのしき
い値電圧(Vth)を制御する。固相成長法で形成した多
結晶シリコンTFTにおいては、Nチャネルトランジス
タではディプレッション方向にしきい値電圧がシフト
し、Pチャネルトランジスタではエンハンスメント方向
にしきい値電圧がシフトする傾向にある。また、水素化
処理を行った場合には、その傾向がより顕著となる。こ
のしきい値電圧のシフトを抑えるには、チャネル領域に
不純物をドーピングすればよい。
【0048】4)前記工程3に代えて以下の工程を行
う。 工程3a:電気炉により、窒素(N2)雰囲気中、温度
600℃程度で約20時間の熱処理を行うことにより、
前記非晶質シリコン膜2aを固相成長させて多結晶シリ
コン膜2を形成する。 5)工程3aで形成したこの多結晶シリコン膜2は、膜
を構成する結晶に転位等の欠陥が多く存在するととも
に、結晶間に非晶質部分が残っている可能性があり、リ
ーク電流が多くなる危惧がある。
う。 工程3a:電気炉により、窒素(N2)雰囲気中、温度
600℃程度で約20時間の熱処理を行うことにより、
前記非晶質シリコン膜2aを固相成長させて多結晶シリ
コン膜2を形成する。 5)工程3aで形成したこの多結晶シリコン膜2は、膜
を構成する結晶に転位等の欠陥が多く存在するととも
に、結晶間に非晶質部分が残っている可能性があり、リ
ーク電流が多くなる危惧がある。
【0049】そこで、工程3aの後、基板1をRTA法
又はレーザーアニール法により急速加熱し、多結晶シリ
コン膜2の膜質を改善する。この4)や5)の実施例に
おいて、レーザービームを使用しない場合には、前記S
iO2膜1aは特に必要としない。 6)電気炉は、レーザー照射に比べて、時間はかかる
が、一度に大量の基板を処理できるため、前記4)や
5)の工程は実質的にスループットが高い。従って、そ
の後の、例えば不純物領域の活性化のための熱処理は、
RTA法に代えてレーザビームアニール法を用いてもよ
い。RTA法は短時間で終えることができるという利点
があり、レーザーアニール法は不純物領域の温度を高く
上昇させることができるため、シート抵抗を下げること
ができるという利点がある。
又はレーザーアニール法により急速加熱し、多結晶シリ
コン膜2の膜質を改善する。この4)や5)の実施例に
おいて、レーザービームを使用しない場合には、前記S
iO2膜1aは特に必要としない。 6)電気炉は、レーザー照射に比べて、時間はかかる
が、一度に大量の基板を処理できるため、前記4)や
5)の工程は実質的にスループットが高い。従って、そ
の後の、例えば不純物領域の活性化のための熱処理は、
RTA法に代えてレーザビームアニール法を用いてもよ
い。RTA法は短時間で終えることができるという利点
があり、レーザーアニール法は不純物領域の温度を高く
上昇させることができるため、シート抵抗を下げること
ができるという利点がある。
【0050】7)工程5において、スパッタ法以外のP
VD方法(真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオ
ンビームデポジション法、クラスターイオンビーム法な
ど)を用いて、Wシリサイド膜4bを形成する。 8)Wシリサイドに代わるものとして、MoSi2、T
iSi2、TaSi2、CoSi2などの高融点金属シリ
サイド、その他、W、Mo、Co、Cr、Ti、Taな
どの高融点金属を用いてもよい。
VD方法(真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオ
ンビームデポジション法、クラスターイオンビーム法な
ど)を用いて、Wシリサイド膜4bを形成する。 8)Wシリサイドに代わるものとして、MoSi2、T
iSi2、TaSi2、CoSi2などの高融点金属シリ
サイド、その他、W、Mo、Co、Cr、Ti、Taな
どの高融点金属を用いてもよい。
【0051】9)プレーナ型だけでなく、逆プレーナ
型、スタガ型、逆スタガ型などあらゆる構造の多結晶シ
リコンTFTに適用する。 10)多結晶シリコンTFTだけでなく、絶縁ゲート型
半導体素子全般に適用する。また、太陽電池や光センサ
などの光電変換素子、バイポーラトランジスタ、静電誘
導型トランジスタ(SIT:Static Induction Transist
or)などの多結晶シリコン膜を用いるあらゆる半導体装
置に適用する。
型、スタガ型、逆スタガ型などあらゆる構造の多結晶シ
リコンTFTに適用する。 10)多結晶シリコンTFTだけでなく、絶縁ゲート型
半導体素子全般に適用する。また、太陽電池や光センサ
などの光電変換素子、バイポーラトランジスタ、静電誘
導型トランジスタ(SIT:Static Induction Transist
or)などの多結晶シリコン膜を用いるあらゆる半導体装
置に適用する。
【0052】11)レジスト8に代えて、シリコン酸化
膜やシリコン窒化膜などの絶縁物によるサイドウォール
を用いる。形成方法は、サイドウォール7と同様であ
る。
膜やシリコン窒化膜などの絶縁物によるサイドウォール
を用いる。形成方法は、サイドウォール7と同様であ
る。
【0053】
【発明の効果】本発明にあっては、以下の通りの優れた
効果を奏する。 1)OFF時の漏洩電流が少ない高性能な薄膜トランジ
スタを提供することができる。 2)OFF時の漏洩電流が少ない薄膜トランジスタを採
用することで、表示特性が優れた液晶ディスプレイを提
供することができる。
効果を奏する。 1)OFF時の漏洩電流が少ない高性能な薄膜トランジ
スタを提供することができる。 2)OFF時の漏洩電流が少ない薄膜トランジスタを採
用することで、表示特性が優れた液晶ディスプレイを提
供することができる。
【図1】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図2】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図3】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図4】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図5】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図6】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図7】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図8】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図9】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
【図10】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図11】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図12】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図13】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図14】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図15】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図16】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
明するための断面図である。
【図17】アクティブマトリクス方式LCDのブロック
構成図である。
構成図である。
【図18】画素の等価回路図である。
【図19】従来例の製造工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図20】従来例の製造工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
【図21】従来例の製造工程を説明するための断面図で
ある。
ある。
1 絶縁基板 2a 非晶質シリコン膜 2 多結晶シリコン膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 6a 低濃度不純物領域 6b 高濃度不純物領域 6 ソース/ドレイン領域 7 サイドウォール(第1のサイドウォール) 8 レジスト(第2のサイドウォール)
Claims (8)
- 【請求項1】 絶縁基板の上に形成された半導体膜と、
この半導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲ
ート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート
電極の側壁に形成されたサイドウォールと、前記半導体
膜における前記サイドウォールの両側に形成されたソー
ス/ドレインとなるLDD(LightlyDoped Drain)構造
の不純物領域とを具備したことを特徴とする薄膜トラン
ジスタ。 - 【請求項2】 絶縁基板の上に形成された多結晶シリコ
ン膜と、この多結晶シリコン膜の上に形成されたゲート
絶縁膜と、このゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電
極と、このゲート電極の側壁に形成された絶縁性のサイ
ドウォールと、前記多結晶シリコン膜における前記サイ
ドウォールの両側に形成されたソース/ドレインとなる
LDD構造の不純物領域とを具備したことを特徴とする
薄膜トランジスタ。 - 【請求項3】 絶縁基板上に半導体膜を形成する工程
と、 この半導体膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極
を形成する工程と、 前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォー
ルを形成する工程と、 前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記半導体
膜に低濃度の不純物を注入する工程と、 前記第1のサイドウォールの少なくとも側壁に第2のサ
イドウォールを形成する工程と、 前記第2のサイドウォールをマスクとして、前記半導体
膜に高濃度の不純物を注入する工程と、を含むことを特
徴とした薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項4】 絶縁基板上に多結晶シリコン膜を形成す
る工程と、 この多結晶シリコン膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォー
ルを形成する工程と、 前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記多結晶
シリコン膜に低濃度の不純物を注入する工程と、 前記ゲート電極及び第1のサイドウォールをレジストで
覆う工程と、 前記レジストをマスクとして、前記多結晶シリコン膜に
高濃度の不純物を注入する工程と、を含むことを特徴と
した薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項5】 絶縁基板上に非晶質シリコン膜を形成す
る工程と、 この非晶質シリコン膜を熱処理して多結晶シリコン膜を
形成する工程と、 この多結晶シリコン膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォー
ルを形成する工程と、 前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記多結晶
シリコン膜に低濃度の不純物を注入する工程と、 前記ゲート電極及び第1のサイドウォールをレジストで
覆う工程と、 前記レジストをマスクとして、前記多結晶シリコン膜に
高濃度の不純物を注入する工程と、を含むことを特徴と
した薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項6】 前記注入した不純物を活性化するための
熱処理を行うことを特徴とした請求項3乃至5のいずれ
か1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項7】 請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タ、もしくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法によって製造した薄膜トラン
ジスタを画素駆動用素子として用いることを特徴とした
液晶ディスプレイ。 - 【請求項8】 請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タ、もしくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法によって製造した薄膜トラン
ジスタを画素駆動用素子及び周辺駆動回路用素子として
用いることを特徴とした液晶ディスプレイ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17648995A JP3108331B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17648995A JP3108331B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0927624A true JPH0927624A (ja) | 1997-01-28 |
JP3108331B2 JP3108331B2 (ja) | 2000-11-13 |
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ID=16014568
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17648995A Expired - Fee Related JP3108331B2 (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3108331B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002033483A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Sony Corp | 薄膜半導体装置の製造方法 |
KR100590264B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 오프셋영역을 갖는 씨모스 박막 트랜지스터 및 그의제조방법 |
US7504327B2 (en) | 2004-06-14 | 2009-03-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film semiconductor device |
US7745293B2 (en) | 2004-06-14 | 2010-06-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Method for manufacturing a thin film transistor including forming impurity regions by diagonal doping |
US7947981B2 (en) | 2007-01-30 | 2011-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
US8253252B2 (en) | 2007-03-23 | 2012-08-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US8581260B2 (en) | 2007-02-22 | 2013-11-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device including a memory |
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---|---|---|---|---|
JP7202986B2 (ja) | 2019-07-31 | 2023-01-12 | 株式会社クボタ | コンバイン |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP17648995A patent/JP3108331B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
JP2002033483A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Sony Corp | 薄膜半導体装置の製造方法 |
KR100590264B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 오프셋영역을 갖는 씨모스 박막 트랜지스터 및 그의제조방법 |
US7504327B2 (en) | 2004-06-14 | 2009-03-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing thin film semiconductor device |
US7745293B2 (en) | 2004-06-14 | 2010-06-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Method for manufacturing a thin film transistor including forming impurity regions by diagonal doping |
US7947981B2 (en) | 2007-01-30 | 2011-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
US8581260B2 (en) | 2007-02-22 | 2013-11-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device including a memory |
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