JPH09321308A - Semiconductor device - Google Patents
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- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、MIS(MOS)
型薄膜トランジスタから成る半導体装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a MIS (MOS)
Semiconductor device including a thin film transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶表示装置の液晶駆動基板等に
形成されているMIS(MOS)型薄膜トランジスタ
は、逆スタガーの場合、石英ガラス基板やほうけい酸ガ
ラス基板等の透明絶縁基板上に形成されたゲート電極
と、そのゲート電極上に酸化シリコン膜等の絶縁層を介
して形成されたゲート活性層と、ゲート電極の側方に形
成されたソース電極およびドレイン電極とから構成され
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of an inverted stagger, a MIS (MOS) type thin film transistor formed on a liquid crystal driving substrate of a liquid crystal display device is formed on a transparent insulating substrate such as a quartz glass substrate or a borosilicate glass substrate. Gate electrode, a gate active layer formed on the gate electrode via an insulating layer such as a silicon oxide film, and source and drain electrodes formed on the sides of the gate electrode.
【0003】この半導体装置においては、ゲート電極に
所定の電圧を印加することでゲート活性層内の絶縁層界
面のキャリアを制御してソース電極−ドレイン電極間に
流れる電流をON、OFFするものである。液晶駆動基
板にこの半導体装置が形成された場合には、ゲート電極
への信号電圧印加によるソース電極−ドレイン電極間の
ドレイン電流ON、OFFで液晶層の光の透過、遮断を
制御している。In this semiconductor device, by applying a predetermined voltage to the gate electrode, carriers at the interface of the insulating layer in the gate active layer are controlled to turn ON / OFF the current flowing between the source electrode and the drain electrode. is there. When this semiconductor device is formed on the liquid crystal driving substrate, the transmission / cutoff of light in the liquid crystal layer is controlled by turning on / off the drain current between the source electrode and the drain electrode by applying a signal voltage to the gate electrode.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄膜トランジスタから成る半導体装置において、ソース
電極−ドレイン電極間にドレイン電流が流れる場合に
は、ゲート電極側の絶縁層界面のみを流れるため、所定
のゲート電圧に対する十分なソース−ドレイン電流を得
るのが困難であった。However, in a conventional semiconductor device including a thin film transistor, when a drain current flows between a source electrode and a drain electrode, only a boundary between the insulating layers on the side of the gate electrode flows, so that a predetermined gate is formed. It was difficult to obtain sufficient source-drain current with respect to voltage.
【0005】また、フォトリソグラフィーでの微細加工
等の関係からゲート活性層の長さを短くするのには限界
があり、ゲート長の短縮による半導体装置の特性向上を
図るのが困難となっている。Further, there is a limit to shortening the length of the gate active layer due to the fine processing in photolithography and the like, and it is difficult to improve the characteristics of the semiconductor device by shortening the gate length. .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために成された半導体装置である。すなわち、本
発明は、薄膜トランジスタから成る半導体装置におい
て、ゲート活性層の長さ方向における一方側に設けられ
るソース領域と、ゲート活性層の長さ方向における他方
側に設けられるドレイン領域と、ゲート活性層の厚さ方
向における一方側に第1絶縁層を介して設けられるゲー
ト電極と、ソース領域と導通する状態でゲート電極側に
張り出しており、その張り出し部分がゲート活性層の厚
さ方向における他方側に第2絶縁層を介して設けられる
ソース側張り出し電極と、ドレイン領域と導通する状態
でゲート電極側に張り出しており、その張り出し部分が
ゲート活性層の厚さ方向における他方側に第2絶縁層を
介して設けられ、かつ張り出し部分の先端とソース側張
り出し電極の張り出し部分の先端との間に所定の間隔が
設けられているドレイン側張り出し電極と、ソース側張
り出し電極とドレイン側張り出し電極との隙間に対応す
るゲート活性層内に設けられ、ゲート活性層のチャネル
の導電型と反対の導電型から成る拡散層とを備えている
ものである。The present invention is a semiconductor device made to solve the above problems. That is, according to the present invention, in a semiconductor device including a thin film transistor, a source region provided on one side in the length direction of the gate active layer, a drain region provided on the other side in the length direction of the gate active layer, and a gate active layer. The gate electrode provided on one side in the thickness direction of the gate electrode through the first insulating layer and the gate electrode in the state of being electrically connected to the source region, and the protruding portion is the other side in the thickness direction of the gate active layer. And a source-side overhanging electrode provided on the gate electrode side in a state of being electrically connected to the drain region, and the overhanging portion is on the other side in the thickness direction of the gate active layer on the second insulating layer. And a predetermined gap is provided between the tip of the projecting portion and the tip of the projecting portion of the source-side projecting electrode. The drain side projecting electrode and a diffusion layer provided in the gate active layer corresponding to the gap between the source side projecting electrode and the drain side projecting electrode and having a conductivity type opposite to that of the channel of the gate active layer. It is equipped.
【0007】また、ゲート活性層の長さ方向における一
方側に設けられるソース領域と、ゲート活性層の長さ方
向における他方側に設けられるドレイン領域と、ゲート
活性層の厚さ方向における一方側に第1絶縁層を介して
設けられるゲート電極と、ソース領域と導通する状態で
ゲート電極側に張り出しており、その張り出し部分がゲ
ート活性層の厚さ方向における他方側に第2絶縁層を介
して設けられるソース側張り出し電極と、ドレイン領域
と導通する状態でゲート電極側に張り出しており、その
張り出し部分がゲート活性層の厚さ方向における他方側
に第2絶縁層を介して設けられ、かつ張り出し部分の先
端とソース側張り出し電極の張り出し部分の先端との間
に所定の間隔が設けられているドレイン側張り出し電極
と、ゲート活性層におけるソース領域側およびドレイン
領域側の各々に設けられるLDD領域とを備えている半
導体装置でもある。The source region provided on one side in the length direction of the gate active layer, the drain region provided on the other side in the length direction of the gate active layer, and the drain region provided on one side in the thickness direction of the gate active layer. The gate electrode provided through the first insulating layer and the gate electrode project in the state of being electrically connected to the source region, and the projecting portion is provided on the other side in the thickness direction of the gate active layer through the second insulating layer. The source side projecting electrode provided and the projecting part are projecting to the gate electrode side in a state of being electrically connected to the drain region, and the projecting part is provided on the other side in the thickness direction of the gate active layer through the second insulating layer, and is projecting. A drain side projecting electrode in which a predetermined interval is provided between the tip of the portion and the tip of the projecting portion of the source side projecting electrode, and a gate active layer. It is also a semiconductor device and a LDD region provided in each of the definitive source region side and drain region side.
【0008】本発明では、ゲート活性層の厚さ方向にお
ける一方側に第1絶縁層を介してゲート電極が設けら
れ、他方側に第2絶縁層を介してソース領域と導通する
ソース側張り出し電極と、ドレイン領域と導通するドレ
イン側張り出し電極とが設けられているため、ゲート活
性層には第2絶縁層を介してソースおよびドレイン電圧
が常時印加されている状態となる。According to the present invention, the gate electrode is provided on one side in the thickness direction of the gate active layer via the first insulating layer, and on the other side the source-side protruding electrode is electrically connected to the source region via the second insulating layer. And the drain-side protruding electrode that is electrically connected to the drain region, the source and drain voltages are always applied to the gate active layer through the second insulating layer.
【0009】これにより、NMOS型TFTのONの場
合、ソースおよびドレイン電圧によってゲート活性層と
第2絶縁層との界面には常に電子が蓄積され電子蓄積領
域が形成される状態となり、LDD(Lightly Doped Dr
ain )構造と等価の役目を果たすようになる。この状態
でゲート電極に正の電圧が印加されるとゲート活性層と
第1絶縁層との界面にも電子が蓄積されてキャリアチャ
ネル領域が形成され、即座にソース−ドレイン電流が流
れるようになる。As a result, when the NMOS type TFT is turned on, electrons are always accumulated at the interface between the gate active layer and the second insulating layer due to the source and drain voltages, and the electron accumulation region is formed, so that the LDD (Lightly Doped Dr
ain) will play a role equivalent to the structure. When a positive voltage is applied to the gate electrode in this state, electrons are also accumulated in the interface between the gate active layer and the first insulating layer to form a carrier channel region, and the source-drain current immediately flows. .
【0010】さらに、正の電圧が印加されると、第1絶
縁層界面に形成された電子蓄積領域が広がり、ソース側
張り出し電極の先端とドレイン側張り出し電極の先端と
の間隔を埋めるので、第2絶縁層界面にもソース−ドレ
イン電流が流れる。このため、ある値以上の正の電圧を
印加することによって通常の2倍以上のソース−ドレイ
ン電流が流れる状態となる。Further, when a positive voltage is applied, the electron storage region formed at the interface of the first insulating layer expands and fills the gap between the tip of the source side protruding electrode and the tip of the drain side protruding electrode. Source-drain current also flows at the interface between the two insulating layers. Therefore, by applying a positive voltage equal to or higher than a certain value, a source-drain current more than twice the normal current flows.
【0011】この場合、ソース側張り出し電極の先端と
ドレイン側張り出し電極の先端との間隔によって実効ゲ
ート活性層の長さを短くでき、ゲート電圧でのドレイン
電流制御性が向上し、スイッチング特性を向上できるよ
うになる。In this case, the length of the effective gate active layer can be shortened by the distance between the tip of the source side projecting electrode and the tip of the drain side projecting electrode, the drain current controllability at the gate voltage is improved, and the switching characteristics are improved. become able to.
【0012】また、TFTがOFFの場合、ゲート電極
に負の電圧を印加するとゲート活性層と第1絶縁層との
界面に正孔が蓄積してソース−ドレイン電流が流れない
状態となる。さらに大きな負電圧を印加していくと、正
孔蓄積領域がゲート活性層の第2絶縁層側へ広がってい
き、ソース側張り出し電極およびドレイン側張り出し電
極の第2絶縁層界面での電子蓄積領域を相殺して低減さ
せ、ソース側張り出し電極とドレイン側張り出し電極と
の間隔を埋めて、第2絶縁層界面でのリーク電流とトン
ネルリーク電流とを抑制できるようになる。Further, when the TFT is off, when a negative voltage is applied to the gate electrode, holes are accumulated at the interface between the gate active layer and the first insulating layer, and the source-drain current does not flow. When a larger negative voltage is applied, the hole storage region spreads to the second insulating layer side of the gate active layer, and the electron storage region at the interface of the second insulating layer of the source side extension electrode and the drain side extension electrode. Can be offset and reduced, the gap between the source-side protruding electrode and the drain-side protruding electrode can be filled, and the leak current and the tunnel leak current at the interface of the second insulating layer can be suppressed.
【0013】また、ゲート活性層内にゲート活性層のチ
ャネルの導電型と反対の導電型から成る拡散層を備えて
いることで、ソース側張り出し電極とドレイン側張り出
し電極との隙間でのリーク電流を積極的に低減できるよ
うになる。Further, since the diffusion layer having the conductivity type opposite to the conductivity type of the channel of the gate active layer is provided in the gate active layer, the leak current in the gap between the source side extension electrode and the drain side extension electrode. Can be positively reduced.
【0014】さらに、ゲート活性層におけるソース領域
側およびドレイン領域側の各々に設けられたLDD領域
によって、ゲート活性層に印加される電界を緩和してさ
らにドレイン耐圧を高めることができるようになる。Furthermore, the LDD regions provided on the source region side and the drain region side of the gate active layer can alleviate the electric field applied to the gate active layer and further increase the drain breakdown voltage.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の半導体装置にお
ける実施の形態を図に基づいて説明する。図1は本発明
の半導体装置における第1実施形態を説明する概略断面
図、図2は第2実施形態を説明する概略断面図、図3は
第3実施形態を説明する概略断面図、図4は第4実施形
態を説明する概略断面図、図5は第5実施形態を説明す
る概略断面図、図6は第6実施形態を説明する概略断面
図、図7は第7実施形態を説明する概略断面図、図8は
第8実施形態を説明する概略断面図、図9は第9実施形
態を説明する概略断面図、図10は第10実施形態を説
明する概略断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a semiconductor device of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a schematic sectional view for explaining a first embodiment of a semiconductor device of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view for explaining a second embodiment, FIG. 3 is a schematic sectional view for explaining a third embodiment, and FIG. Is a schematic sectional view for explaining the fourth embodiment, FIG. 5 is a schematic sectional view for explaining the fifth embodiment, FIG. 6 is a schematic sectional view for explaining the sixth embodiment, and FIG. 7 is for explaining the seventh embodiment. FIG. 8 is a schematic sectional view for explaining the eighth embodiment, FIG. 9 is a schematic sectional view for explaining the ninth embodiment, and FIG. 10 is a schematic sectional view for explaining the tenth embodiment.
【0016】初めに、第1〜第4実施形態の半導体装置
における構成とその動作を説明する。先ず、図1に示す
第1実施形態における半導体装置1は、逆スタガー構造
から成るものであり、石英ガラスやほうけい酸ガラス等
の透明絶縁性の基板2上に設けられたゲート電極Gと、
ゲート電極Gを覆う状態で基板2上に形成された第1窒
化シリコン膜31、および第1酸化シリコン膜41と、
その上に形成されたゲート活性層5とによりNMOS型
薄膜トランジスタを構成している。First, the structure and operation of the semiconductor devices of the first to fourth embodiments will be described. First, the semiconductor device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 has an inverted staggered structure, and includes a gate electrode G provided on a transparent insulating substrate 2 such as quartz glass or borosilicate glass,
A first silicon nitride film 31 and a first silicon oxide film 41 formed on the substrate 2 so as to cover the gate electrode G;
The gate active layer 5 formed thereon constitutes an NMOS type thin film transistor.
【0017】さらに、ゲート活性層5の側方にはソース
領域およびドレイン領域が設けられており、ソース領域
の上にはソース側張り出し電極SHを介してソース電極
Sが設けられ、ドレイン領域の上にはドレイン側張り出
し電極DHを介してドレイン電極Dが設けられている。
また、ソース側張り出し電極SHの張り出し部分はゲー
ト活性層5上の第2酸化シリコン膜42を介してゲート
電極G上方に配置されている。また、ドレイン側張り出
し電極DHの張り出し部分はゲート活性層5上の第2酸
化シリコン膜42を介してゲート電極G上方に配置され
ている。しかも、ソース側張り出し電極SHの張り出し
部分の先端と、ドレイン側張り出し電極DHの張り出し
部分の先端との間には、所定の間隔が設けられている。Further, a source region and a drain region are provided on the sides of the gate active layer 5, a source electrode S is provided on the source region through a source side projecting electrode SH, and a source region is provided on the drain region. Is provided with a drain electrode D via a drain side projecting electrode DH.
The protruding portion of the source-side protruding electrode SH is arranged above the gate electrode G via the second silicon oxide film 42 on the gate active layer 5. The protruding portion of the drain-side protruding electrode DH is arranged above the gate electrode G via the second silicon oxide film 42 on the gate active layer 5. Moreover, a predetermined interval is provided between the tip of the protruding portion of the source-side protruding electrode SH and the tip of the protruding portion of the drain-side protruding electrode DH.
【0018】このソース側張り出し電極SHおよびドレ
イン側張り出し電極DHは、所定の導電型の多結晶シリ
コンや非晶質シリコン、アルミニウム等の金属によって
構成するが、ソース領域およびドレイン領域と同一材料
にするのが望ましい。The source-side protruding electrode SH and the drain-side protruding electrode DH are made of a metal such as polycrystalline silicon or amorphous silicon of a predetermined conductivity type, aluminum, etc., but are made of the same material as the source region and the drain region. Is desirable.
【0019】また、本実施形態における半導体装置1で
は、ソース側張り出し電極SHとドレイン側張り出し電
極DHとの隙間に対応するゲート活性層5内に、ゲート
活性層5のチャネルの導電型と反対の導電型(図1に示
す例ではP型)の拡散層5aが、第2酸化シリコン膜4
2の界面から第1酸化シリコン膜41の界面にかけて設
けられている。Further, in the semiconductor device 1 according to the present embodiment, in the gate active layer 5 corresponding to the gap between the source-side protruding electrode SH and the drain-side protruding electrode DH, the conductivity type of the channel of the gate active layer 5 is opposite. The conductive type (P type in the example shown in FIG. 1) diffusion layer 5 a is formed into the second silicon oxide film 4.
It is provided from the interface 2 to the interface of the first silicon oxide film 41.
【0020】次に、図2に示す第2実施形態では、図1
に示す第1実施形態の半導体装置1と同様な逆スタガー
型から成るものであり、基板2上に設けられたゲート電
極G、第1窒化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜4
1、ゲート活性層5、ソース電極Sおよびドレイン電極
D、第2酸化シリコン膜42を介してゲート活性層5上
に配置されるソース側張り出し電極SHおよびドレイン
側張り出し電極DHを備えている点で共通するが、ゲー
ト活性層5に設けられた拡散層5aが第2酸化シリコン
膜42の界面からわずかな深さで形成されている点で相
違する。Next, in the second embodiment shown in FIG.
The semiconductor device 1 is of the same inverted stagger type as that of the semiconductor device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, and the gate electrode G, the first silicon nitride film 31, and the first silicon oxide film 4 provided on the substrate 2 are provided.
1, a gate active layer 5, a source electrode S and a drain electrode D, and a source-side overhanging electrode SH and a drain-side overhanging electrode DH arranged on the gate active layer 5 via the second silicon oxide film 42. The common difference is that the diffusion layer 5a provided in the gate active layer 5 is formed at a slight depth from the interface of the second silicon oxide film 42.
【0021】また、図3に示す第3実施形態では、図1
に示す第1実施形態の半導体装置1と同様な逆スタガー
型から成り、基板2上に設けられたゲート電極G、第1
窒化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜41、ゲート
活性層5、ソース電極Sおよびドレイン電極D、第2酸
化シリコン膜42を介してゲート活性層5上に配置され
るソース側張り出し電極SHおよびドレイン側張り出し
電極DHを備えている点で共通するが、ソース側張り出
し電極SHの先端とドレイン側張り出し電極DHの先端
との隙間に対応する第2酸化シリコン膜42が除去され
ており、この部分からゲート活性層5の第1酸化シリコ
ン膜41側の界面まで拡散層5aが設けられている点で
相違する。In addition, in the third embodiment shown in FIG.
A reverse stagger type similar to the semiconductor device 1 of the first embodiment shown in FIG.
The silicon nitride film 31, the first silicon oxide film 41, the gate active layer 5, the source electrode S and the drain electrode D, and the source-side overhanging electrode SH and the drain arranged on the gate active layer 5 via the second silicon oxide film 42. Although it is common in that it has the side projecting electrode DH, the second silicon oxide film 42 corresponding to the gap between the tip of the source side projecting electrode SH and the tip of the drain side projecting electrode DH is removed, and from this part. The difference is that the diffusion layer 5a is provided up to the interface of the gate active layer 5 on the side of the first silicon oxide film 41.
【0022】さらに、図4に示す第4実施形態では、図
1に示す第1実施形態の半導体装置1と同様な逆スタガ
ー型から成り、基板2上に設けられたゲート電極G、第
1窒化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜41、ゲー
ト活性層5、ソース電極Sおよびドレイン電極D、第2
酸化シリコン膜42を介してゲート活性層5上に配置さ
れるソース側張り出し電極SHおよびドレイン側張り出
し電極DHを備えている点で共通するが、ソース側張り
出し電極SHの先端とドレイン側張り出し電極DHの先
端との隙間に対応する第2酸化シリコン膜42が除去さ
れており、この部分からゲート活性層5の第2酸化シリ
コン膜42の界面側のわずかな深さまで拡散層5aが設
けられている点で相違する。Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 4, a gate electrode G formed on the substrate 2 and the first nitride, which is of an inverted stagger type similar to the semiconductor device 1 of the first embodiment shown in FIG. Silicon film 31, first silicon oxide film 41, gate active layer 5, source electrode S and drain electrode D, second
The common feature is that the source-side overhanging electrode SH and the drain-side overhanging electrode DH are provided on the gate active layer 5 via the silicon oxide film 42, but the tip of the source-side overhanging electrode SH and the drain-side overhanging electrode DH are common. The second silicon oxide film 42 corresponding to the gap with the tip of the gate active layer is removed, and the diffusion layer 5a is provided from this portion to a slight depth on the interface side of the second silicon oxide film 42 of the gate active layer 5. Differences in points.
【0023】これらの構造から成る半導体装置1では、
ゲート電極Gに印加される電圧に応じてソース電極S−
ドレイン電極D間に流れる電流を制御できるが、ドレイ
ン領域と導通するドレイン側張り出し電極DHがゲート
活性層5の上方まで張り出していることで、ゲート電極
Gにソース電極S−ドレイン電極D間の電流を流すため
の電圧が印加されていない状態でも、常にドレイン電圧
がドレイン側張り出し電極DHからゲート活性層5に向
けて印加されているため、第2酸化シリコン膜42の界
面に常に電子が蓄積される状態となる。これがLDD構
造と等価の役目を果たすようになる。In the semiconductor device 1 having these structures,
Depending on the voltage applied to the gate electrode G, the source electrode S-
Although the current flowing between the drain electrodes D can be controlled, the drain-side overhanging electrode DH, which is electrically connected to the drain region, overhangs above the gate active layer 5, so that the current between the source electrode S and the drain electrode D is applied to the gate electrode G. Since the drain voltage is always applied from the drain side protruding electrode DH to the gate active layer 5 even when the voltage for flowing the current is not applied, electrons are always accumulated at the interface of the second silicon oxide film 42. It will be in a state of being. This plays a role equivalent to that of the LDD structure.
【0024】このような状態でゲート電極Gに正の電圧
が印加されると、ゲート電極G側の第1酸化シリコン膜
41の界面に電子の蓄積層にキャリアチャネル領域が形
成される。これにより、ドレイン電流が流れる状態とな
るが、このゲート電極Gへのさらなる正の電圧印加によ
って第2酸化シリコン膜42側にも電子の蓄積領域が広
がり、第2酸化シリコン膜42側でのソース領域とドレ
イン領域とが電気的に連結され第2酸化シリコン膜42
界面にもドレイン電流が流れることになる。When a positive voltage is applied to the gate electrode G in such a state, a carrier channel region is formed in the electron storage layer at the interface of the first silicon oxide film 41 on the gate electrode G side. As a result, a drain current flows, but by further applying a positive voltage to the gate electrode G, an electron accumulation region spreads also to the second silicon oxide film 42 side and the source on the second silicon oxide film 42 side. The region and the drain region are electrically connected to each other and the second silicon oxide film 42 is formed.
The drain current also flows at the interface.
【0025】したがって、ソース側張り出し電極SHお
よびドレイン側張り出し電極DHがあることで、第1酸
化シリコン膜41界面と第2酸化シリコン膜42界面に
もドレイン電流が流れるので、従来と同じゲート電圧を
印加した場合であっても大きなドレイン電流を流すこと
ができるようになる。Therefore, the presence of the source-side overhanging electrode SH and the drain-side overhanging electrode DH causes the drain current to flow also at the interface between the first silicon oxide film 41 and the second silicon oxide film 42. Even when applied, a large drain current can be made to flow.
【0026】一方、ゲート電極Gに負の電圧を印加する
と第1酸化シリコン膜41の界面に正孔が蓄積してソー
ス電極S−ドレイン電極D間にはドレイン電流が流れな
い状態、すなわちソース型張り出し電極SHおよびドレ
イン側張り出し電極DHの第2酸化シリコン膜42界面
での電子蓄積領域を相殺して低減させる状態となる。さ
らに、ゲート電極Gに負の電圧を印加していくと、正孔
の蓄積領域が第2酸化シリコン膜42側へ広がってい
き、ソース側張り出し電極SHとドレイン側張り出し電
極DHとの間隔L部の、第2酸化シリコン膜42界面で
のリーク電流とトンネルリーク電流とを抑制できるよう
になる。On the other hand, when a negative voltage is applied to the gate electrode G, holes are accumulated at the interface of the first silicon oxide film 41 and a drain current does not flow between the source electrode S and the drain electrode D, that is, the source type. The electron storage regions at the interface of the second silicon oxide film 42 of the overhang electrode SH and the drain-side overhang electrode DH are canceled and reduced. Further, when a negative voltage is applied to the gate electrode G, the hole accumulation region spreads toward the second silicon oxide film 42 side, and the space L between the source-side overhanging electrode SH and the drain-side overhanging electrode DH. Therefore, the leak current and the tunnel leak current at the interface of the second silicon oxide film 42 can be suppressed.
【0027】また、ゲート活性層5内に設けられた拡散
層5aによって、ソース側張り出し電極SHとドレイン
側張り出し電極DHとの隙間でのリーク電流を積極的に
低減できるようになる。Further, the diffusion layer 5a provided in the gate active layer 5 can positively reduce the leak current in the gap between the source-side overhanging electrode SH and the drain-side overhanging electrode DH.
【0028】つまり、本実施形態における半導体装置1
では、ソース側張り出し電極SHの張り出し部分の先端
と、ドレイン側張り出し電極DHの張り出し部分の先端
との隙間の大きさおよび拡散層5aとによって、ドレイ
ン電流とリーク電流とを制御することができる。That is, the semiconductor device 1 according to the present embodiment.
Then, the drain current and the leak current can be controlled by the size of the gap between the tip of the protruding portion of the source-side protruding electrode SH and the tip of the protruding portion of the drain-side protruding electrode DH and the diffusion layer 5a.
【0029】次に、第5〜第7実施形態における半導体
装置の構成とその動作について説明する。図5に示す第
5実施形態の半導体装置1では、図1に示す第1実施形
態の半導体装置1と同様な逆スタガー型から成り、基板
2上に設けられたゲート電極G、第1窒化シリコン膜3
1、第1酸化シリコン膜41、ゲート活性層5、ソース
電極Sおよびドレイン電極D、第2酸化シリコン膜42
を介してゲート活性層5上に配置されるソース側張り出
し電極SHおよびドレイン側張り出し電極DHを備えて
いる点で共通するが、ゲート活性層5に拡散層5a(図
1参照)が設けられることなく、このゲート活性層5の
導電型がチャネルの導電型と反対となっている点で相違
する。Next, the structure and operation of the semiconductor device according to the fifth to seventh embodiments will be described. The semiconductor device 1 of the fifth embodiment shown in FIG. 5 is of the same inverted stagger type as the semiconductor device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, and has the gate electrode G and the first silicon nitride provided on the substrate 2. Membrane 3
1, first silicon oxide film 41, gate active layer 5, source electrode S and drain electrode D, second silicon oxide film 42
The common feature is that the source-side overhanging electrode SH and the drain-side overhanging electrode DH are provided on the gate active layer 5 via the gate active layer 5, but the diffusion layer 5a (see FIG. 1) is provided in the gate active layer 5. However, the difference is that the conductivity type of the gate active layer 5 is opposite to the conductivity type of the channel.
【0030】このゲート活性層5としては、Nチャネル
型の場合には極低濃度のP型、Pチャネル型の場合には
極低濃度のN型から構成される。The gate active layer 5 is composed of an extremely low concentration P type in the case of an N channel type and an extremely low concentration N type in the case of a P channel type.
【0031】また、図6に示す第6実施形態では、図1
に示す第1実施形態の半導体装置1と同様な逆スタガー
型から成り、基板2上に設けられたゲート電極G、第1
窒化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜41、ゲート
活性層5、ソース電極Sおよびドレイン電極D、第2酸
化シリコン膜42を介してゲート活性層5上に配置され
るソース側張り出し電極SHおよびドレイン側張り出し
電極DHを備えている点で共通するが、ゲート活性層5
に拡散層5a(図1参照)が設けられることなく、ゲー
ト活性層5のソース領域側およびドレイン領域側にLD
D領域5bが各々設けられている点で相違する。Further, in the sixth embodiment shown in FIG. 6, in FIG.
A reverse stagger type similar to the semiconductor device 1 of the first embodiment shown in FIG.
The silicon nitride film 31, the first silicon oxide film 41, the gate active layer 5, the source electrode S and the drain electrode D, and the source-side overhanging electrode SH and the drain arranged on the gate active layer 5 via the second silicon oxide film 42. The gate active layer 5 is common in that it is provided with the side overhanging electrode DH.
LD is not formed on the source region side and the drain region side of the gate active layer 5 without the diffusion layer 5a (see FIG. 1) being provided in
The difference is that each D region 5b is provided.
【0032】第6実施形態における半導体装置1では、
このLDD領域5bがゲート活性層5のゲート電極Gと
対応する部分より外側に各々設けられている。In the semiconductor device 1 according to the sixth embodiment,
The LDD regions 5b are provided outside the portion of the gate active layer 5 corresponding to the gate electrode G, respectively.
【0033】さらに、図7に示す第7実施形態では、基
板2上に設けられたゲート電極G、第1窒化シリコン膜
31、第1酸化シリコン膜41、ゲート活性層5、ソー
ス電極Sおよびドレイン電極D、第2酸化シリコン膜4
2を介してゲート活性層5上に配置されるソース側張り
出し電極SHおよびドレイン側張り出し電極DH、ゲー
ト活性層5のソース領域側およびドレイン領域側に各々
設けられたLDD領域5bを備える点で第6実施形態と
同様であるが、このLDD領域5bがゲート活性層5の
ゲート電極Gと対応する部分の端部にわずかに入る位置
から外側に各々設けられている点で相違する。Further, in the seventh embodiment shown in FIG. 7, the gate electrode G, the first silicon nitride film 31, the first silicon oxide film 41, the gate active layer 5, the source electrode S and the drain provided on the substrate 2 are provided. Electrode D, second silicon oxide film 4
The source side projecting electrode SH and the drain side projecting electrode DH disposed on the gate active layer 5 via the LDD region 5b provided on the source region side and the drain region side of the gate active layer 5, respectively. The LDD region 5b is the same as that of the sixth embodiment, but is different in that the LDD region 5b is provided outside from a position slightly entering the end of the portion of the gate active layer 5 corresponding to the gate electrode G.
【0034】第5〜第7実施形態における半導体装置1
では、基本的な動作は第1〜第4実施形態と同様である
が、ゲート活性層5をチャネルと反対の導電型にした
り、ゲート活性層5におけるソース領域側およびドレイ
ン領域側の各々LDD領域5aを設けることで、ゲート
活性層5に印加される電界を緩和してドレイン耐圧を高
め、さらにリーク電流を低減することができるという特
徴がある。Semiconductor device 1 in the fifth to seventh embodiments
Then, the basic operation is the same as that of the first to fourth embodiments, but the gate active layer 5 has a conductivity type opposite to that of the channel, and the LDD regions on the source region side and the drain region side of the gate active layer 5 are formed. By providing 5a, the electric field applied to the gate active layer 5 can be relaxed, the drain breakdown voltage can be increased, and the leak current can be further reduced.
【0035】次に、第8〜第10実施形態の説明を行
う。図8〜図10に各々示す第8〜第10実施形態にお
ける半導体装置1は、図5〜図7に各々示す第5〜第7
実施形態における半導体装置1の第1窒化シリコン膜3
1がゲート電極Gと基板2との間に配置されている点に
特徴がある。Next, the eighth to tenth embodiments will be described. The semiconductor device 1 according to the eighth to tenth embodiments shown in FIGS. 8 to 10 is the fifth to seventh embodiments shown in FIGS. 5 to 7, respectively.
First silicon nitride film 3 of semiconductor device 1 in the embodiment
1 is arranged between the gate electrode G and the substrate 2.
【0036】また、ゲート電極Gより図中上側の構造と
しては、図8に示す第8実施形態と図5に示す第5実施
形態とが対応し、図9に示す第9実施形態と図6に示す
第6実施形態とが対応し、図10に示す第10実施形態
と図7に示す第7実施形態とが対応している。The structure above the gate electrode G in the figure corresponds to the eighth embodiment shown in FIG. 8 and the fifth embodiment shown in FIG. 5, and the ninth embodiment shown in FIG. 9 and the sixth embodiment shown in FIG. Corresponds to the sixth embodiment shown in FIG. 10, and the tenth embodiment shown in FIG. 10 corresponds to the seventh embodiment shown in FIG. 7.
【0037】半導体装置1としての動作は第5〜第7実
施形態の半導体装置1と同様であるが、第8〜第10実
施形態では、ゲート電極Gと基板2との間に第1窒化シ
リコン膜31が設けられていることから、ガラス基板等
から成る基板2内に含まれているナトリウムイオン(N
a+ )等のアルカリ金属イオンがゲート活性層5内に侵
入することをより効果的に防止できリーク電流の低減を
図ることができる。The operation as the semiconductor device 1 is the same as that of the semiconductor device 1 of the fifth to seventh embodiments, but in the eighth to tenth embodiments, the first silicon nitride is interposed between the gate electrode G and the substrate 2. Since the film 31 is provided, the sodium ions (N
Alkali metal ions such as a + ) can be more effectively prevented from entering the gate active layer 5, and the leak current can be reduced.
【0038】次に、第1〜第4実施形態における半導体
装置の製造方法を順に説明する。図11〜図12は第1
実施形態の製造方法を説明する断面図である。Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the first to fourth embodiments will be described in order. 11 to 12 are the first
It is sectional drawing explaining the manufacturing method of embodiment.
【0039】先ず、図11(a)に示すように、透明ほ
うけい酸ガラスから成る基板2上に例えばMo/Ta合
金から成るゲート電極Gをスパッタリングおよびフォト
リソグラフィーのエッチングにより形成する。厚さは例
えば300nmである。この際、電界集中緩和等のため
にテーパ形状(10〜20°)にした方がよい。First, as shown in FIG. 11A, a gate electrode G made of, for example, a Mo / Ta alloy is formed on a substrate 2 made of transparent borosilicate glass by sputtering and etching by photolithography. The thickness is 300 nm, for example. At this time, a taper shape (10 to 20 °) is preferable for relaxation of electric field concentration.
【0040】次に、このゲート電極Gを覆う状態で基板
2上に第1窒化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜4
1、非晶質シリコン膜51’、第2酸化シリコン膜42
をプラズマCVD法によって連続成膜する。第1窒化シ
リコン膜31はSiH4 、NH3 、N2 から成る反応ガ
スを使用し、第1酸化シリコン膜41および第2酸化シ
リコン膜42はSiH4 、O2 から成る反応ガスを使用
し、非晶質シリコン膜51’はSiH4 から成る反応ガ
スを使用して、各々約300℃の温度で形成する。Next, the first silicon nitride film 31 and the first silicon oxide film 4 are formed on the substrate 2 so as to cover the gate electrode G.
1, amorphous silicon film 51 ′, second silicon oxide film 42
Are continuously formed by plasma CVD. The first silicon nitride film 31 uses a reaction gas composed of SiH 4 , NH 3 , and N 2 , and the first silicon oxide film 41 and the second silicon oxide film 42 use a reaction gas composed of SiH 4 and O 2 . The amorphous silicon film 51 ′ is formed at a temperature of about 300 ° C. using a reaction gas made of SiH 4 .
【0041】また、第1窒化シリコン膜31は約200
nm厚、第1酸化シリコン膜41は約50nm厚、非晶
質シリコン膜51’は約30nm厚、第2酸化シリコン
膜42は約50nm厚で形成する。ここで、第1窒化シ
リコン膜31の膜厚が他よりも厚いのは、ガラス基板か
らのNa+ コンタミネーション侵入を防止するためであ
る。また、ゲート−ドレイン間のゲート耐圧、ソース側
張り出し電極SH、ドレイン側張り出し電極DHのソー
スおよびドレイン耐圧を向上させるため、第1酸化シリ
コン膜41、第2酸化シリコン膜42の膜厚をさらに厚
くしてもよい。ただし、第2酸化シリコン膜42はレー
ザ光照射によるアニールでの結晶化、活性化とのバラン
スを考慮する必要がある。The first silicon nitride film 31 has a thickness of about 200.
nm, the first silicon oxide film 41 has a thickness of about 50 nm, the amorphous silicon film 51 'has a thickness of about 30 nm, and the second silicon oxide film 42 has a thickness of about 50 nm. Here, the reason why the thickness of the first silicon nitride film 31 is thicker than the others is to prevent Na + contamination from entering from the glass substrate. Further, in order to improve the gate breakdown voltage between the gate and the drain and the source and drain breakdown voltages of the source-side projecting electrode SH and the drain-side projecting electrode DH, the film thicknesses of the first silicon oxide film 41 and the second silicon oxide film 42 are further increased. You may. However, it is necessary to consider the balance between crystallization and activation of the second silicon oxide film 42 by annealing by laser light irradiation.
【0042】次いで、図11(b)に示すように、第2
酸化シリコン膜42上にレジストR1を塗布し、フォト
リソグラフィーによってわずかな隙間を開け、第2酸化
シリコン膜42をエッチングした後、1012〜1013c
m-2程度の濃度のボロンイオンをドーピングする。その
後、レジストR1をH2 SO4 :H2 O2 =5:1の溶
液にて剥離した後、一旦第2酸化シリコン膜42をH
F:H2 O=1:5の溶液にてエッチングし、再びプラ
ズマCVD(SiH4 、O2 から成る反応ガス使用)に
てよって50nm厚形成しておく。Then, as shown in FIG. 11B, the second
After coating the resist R1 on the silicon oxide film 42, opening a slight gap by photolithography, and etching the second silicon oxide film 42, 10 12 to 10 13 c
Doping with boron ions at a concentration of about m −2 . After that, the resist R1 is stripped with a solution of H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 5: 1, and then the second silicon oxide film 42 is once removed with H.
Etching is performed with a solution of F: H 2 O = 1: 5, and a thickness of 50 nm is formed again by plasma CVD (using a reaction gas composed of SiH 4 and O 2 ).
【0043】次に、図11(c)に示すように、第2酸
化シリコン膜42上にレジストR2を形成し、レジスト
R2が形成された以外の部分の第2酸化シリコン膜42
をHF:H2 O=1:5の溶液にてエッチングし、10
14〜1015cm-2程度の濃度の燐イオンをドーピングす
る。そして、レジストR2をH2 SO4 :H2 O2 =
5:1の溶液にて剥離しておく。Next, as shown in FIG. 11C, a resist R2 is formed on the second silicon oxide film 42, and the portion of the second silicon oxide film 42 other than where the resist R2 is formed is formed.
Was etched with a solution of HF: H 2 O = 1: 5 to obtain 10
Doping with phosphorus ions having a concentration of about 14 to 10 15 cm -2 . Then, the resist R2 is changed to H 2 SO 4 : H 2 O 2 =
Peel off with a 5: 1 solution.
【0044】次いで、図12(a)に示すように、第2
酸化シリコン膜42を覆うよう非晶質シリコン膜51’
の上にN型非晶質シリコン膜52’をSiH4 、PH3
を反応ガスとしたプラズマCVDによって10nm厚形
成する。このN型の濃度としては1014〜1015cm-2
程度である。Then, as shown in FIG.
Amorphous silicon film 51 ′ so as to cover the silicon oxide film 42
An N-type amorphous silicon film 52 'is formed on top of the SiH 4 , PH 3
Is formed to a thickness of 10 nm by plasma CVD using as a reaction gas. The concentration of this N type is 10 14 to 10 15 cm -2
It is a degree.
【0045】その後、レーザ光を照射して、非晶質シリ
コン膜51’、52’の脱水素、結晶化および活性化を
図り、多結晶シリコン化したゲート活性層5および第1
酸化シリコン膜42から第1酸化シリコン膜41まで達
するP型の拡散層5aを形成する。After that, the amorphous silicon films 51 'and 52' are irradiated with laser light to dehydrogenate, crystallize, and activate the amorphous silicon films 51 'and 52', and the gate active layer 5 and the first silicon film are converted into polycrystalline silicon.
A P-type diffusion layer 5a reaching from the silicon oxide film 42 to the first silicon oxide film 41 is formed.
【0046】レーザ光としては、例えば波長308(n
m)のエキシマレーザ光を使用し、空気中で約250m
J/cm2 照射する。この際、最初は非晶質シリコン膜
51’、52’の溶融エネルギーより低いエネルギーで
照射し、薄膜中から水素を追い出すようにしてから、溶
融エネルギーより高いエネルギーで照射して結晶化およ
び活性化を図る。The laser light has, for example, a wavelength of 308 (n
m) using excimer laser light, about 250 m in air
Irradiate with J / cm 2 . At this time, first, irradiation is performed with energy lower than the melting energy of the amorphous silicon films 51 ′ and 52 ′ to expel hydrogen from the thin film, and then irradiation with energy higher than the melting energy to crystallize and activate. Plan.
【0047】次いで、図12(b)に示すようにレジス
トR3を形成し、ゲート電極G上に対応したN型多結晶
シリコン膜52にわずかな隙間を開け(CF4 によるド
ライエッチング)、ソース側張り出し電極SHおよびド
レイン側張り出し電極DHを形成し、レジストR3をH
2 SO4 :H2 O2 =5:1の溶液にて剥離する。Next, as shown in FIG. 12B, a resist R3 is formed, a slight gap is opened in the N-type polycrystalline silicon film 52 corresponding to the gate electrode G (dry etching by CF 4 ) and the source side is formed. The overhanging electrode SH and the drain side overhanging electrode DH are formed, and the resist R3 is set to H.
Peel off with a solution of 2 SO 4 : H 2 O 2 = 5: 1.
【0048】その後、ソース側張り出し電極SHおよび
ドレイン側張り出し電極DHの上に、図示しないPSG
および保護用窒化シリコン膜を常圧CVD法により形成
し、フォーミングガス中で400℃3〜4時間程度の水
素化アニール処理を行い、シリコンダングリングボンド
をカットし、電子および正孔の電界効果移動度を改善
し、リーク電流を低減させておく。Then, PSG (not shown) is formed on the source-side protruding electrode SH and the drain-side protruding electrode DH.
And a protective silicon nitride film are formed by an atmospheric pressure CVD method, and hydrogenation annealing treatment is performed at 400 ° C. for about 3 to 4 hours in a forming gas to cut the silicon dangling bonds and move the field effect of electrons and holes. The leakage current is reduced.
【0049】そして、ソース領域およびドレイン領域と
対応するPSGおよび保護用窒化シリコン膜に窓開けを
行い、そこに図1に示すようなソース電極S、ドレイン
電極Dを形成する。ソース電極S、ドレイン電極Dは、
1%シリコン入りのアルミニウムをスパッタリングによ
って1000nm厚形成し、H3 PO4 +CH3 COO
H+HNO3 混合液によりエッチングを行い、アルミニ
ウムシンター処理を行っておく。このような一連の処理
によって第1実施形態における半導体装置1が完成す
る。Then, windows are formed in the PSG and the protective silicon nitride film corresponding to the source region and the drain region, and the source electrode S and the drain electrode D as shown in FIG. 1 are formed therein. The source electrode S and the drain electrode D are
Aluminum containing 1% silicon was formed to a thickness of 1000 nm by sputtering, and H 3 PO 4 + CH 3 COO was formed.
Etching is performed with a mixed solution of H + HNO 3 and aluminum sintering treatment is performed. The semiconductor device 1 according to the first embodiment is completed by such a series of processes.
【0050】次に、図13〜図15の断面図を用いて第
2実施形態の製造方法を説明する。先ず、図13(a)
に示すように、第1実施形態と同様なほうけい酸ガラス
から成る基板2上にゲート電極G(テーパ付)、第1窒
化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜41、非晶質シ
リコン膜51’、第2酸化シリコン膜42を連続成膜す
る。Next, the manufacturing method of the second embodiment will be described with reference to the sectional views of FIGS. First, FIG. 13 (a)
As shown in, the gate electrode G (tapered), the first silicon nitride film 31, the first silicon oxide film 41, and the amorphous silicon film 51 are formed on the substrate 2 made of borosilicate glass as in the first embodiment. ', The second silicon oxide film 42 is continuously formed.
【0051】次に、図13(b)に示すようなレジスト
R1を第2酸化シリコン膜42上に形成し、レジストR
1以外の部分の第2酸化シリコン膜42をHF:H2 O
=1:5の溶液にてエッチングする。その後、燐イオン
をドーピングし(1014〜1015cm-2)、レジストR
1をH2 SO4 :H2 O2 =5:1の溶液にて剥離して
おく。Next, a resist R1 as shown in FIG. 13B is formed on the second silicon oxide film 42, and the resist R is formed.
The portion of the second silicon oxide film 42 other than 1 is HF: H 2 O.
Etching with a solution of 1: 5. After that, phosphorus ions are doped (10 14 to 10 15 cm −2 ), and the resist R
1 was peeled off with a solution of H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 5: 1.
【0052】次いで、図13(c)に示すように、レー
ザ光を照射して、非晶質シリコン膜51’の脱水素、結
晶化および活性化を図り、多結晶シリコン化したゲート
活性層5を形成する。レーザ光としては、例えば波長3
08(nm)のエキシマレーザ光を使用し、空気中で約
250mJ/cm2 照射する。この際、最初は非晶質シ
リコン膜51’の溶融エネルギーより低いエネルギーで
照射し、薄膜中から水素を追い出すようにしてから、溶
融エネルギーより高いエネルギーで照射して結晶化およ
び活性化を図る。Then, as shown in FIG. 13C, laser light is irradiated to dehydrogenate, crystallize, and activate the amorphous silicon film 51 ′, and the gate active layer 5 made into polycrystalline silicon is formed. To form. The laser light has a wavelength of 3
Irradiation with about 250 mJ / cm 2 is performed in air using 08 (nm) excimer laser light. At this time, first, irradiation is performed with energy lower than the melting energy of the amorphous silicon film 51 'to expel hydrogen from the thin film, and then irradiation is performed with energy higher than the melting energy for crystallization and activation.
【0053】次に、図14(a)に示すようなレジスト
R2を形成した後、ゲート電極G上に対応した第2酸化
シリコン膜42にわずかな隙間を開け(HF:H2 O=
1:5の溶液にてエッチング)、その隙間からゲート活
性層5へボロンイオンをドーピングする(1012〜10
13cm-2)。Next, after forming a resist R2 as shown in FIG. 14A, a slight gap is opened in the second silicon oxide film 42 corresponding to the gate electrode G (HF: H 2 O =
Etching with a 1: 5 solution), and boron ions are doped into the gate active layer 5 through the gap (10 12 to 10 10).
13 cm -2 ).
【0054】その後、レジストR2をH2 SO4 :H2
O2 =5:1の溶液にて剥離し、一旦第2酸化シリコン
膜42をHF:H2 O=1:5の溶液にて全面エッチン
グした後、図14(b)に示すよう、再びプラズマCV
D(SiH4 、O2 から成る反応ガス使用)にてよって
50nm厚形成しておく。After that, the resist R2 is changed to H 2 SO 4 : H 2
After stripping with a solution of O 2 = 5: 1 and once etching the entire surface of the second silicon oxide film 42 with a solution of HF: H 2 O = 1: 5, as shown in FIG. CV
D (using a reaction gas consisting of SiH 4 and O 2 ) is formed to a thickness of 50 nm.
【0055】次に、図14(c)に示すように、不要な
部分の第2酸化シリコン膜42をエッチングした状態
で、その上を覆うようN型非晶質シリコン膜52’をプ
ラズマCVDによって形成する。N型非晶質シリコン膜
52’は、SiH4 、PH3 を反応ガスとして使用し、
10nm厚形成する。また、このN型の濃度としては1
014〜1015cm-2程度である。Next, as shown in FIG. 14C, an N-type amorphous silicon film 52 ′ is covered by plasma CVD so as to cover an unnecessary portion of the second silicon oxide film 42 in an etched state. Form. The N-type amorphous silicon film 52 ′ uses SiH 4 and PH 3 as reaction gases,
It is formed to a thickness of 10 nm. The concentration of this N type is 1
It is about 0 14 to 10 15 cm -2 .
【0056】図15(a)に示すようなレジストR3を
形成し、ゲート電極G上に対応したN型非晶質シリコン
膜52’にわずかな隙間を開け(CF4 によるドライエ
ッチング)、ソース側張り出し電極SHおよびドレイン
側張り出し電極DHを形成し、レジストR3をH2 SO
4 :H2 O2 =5:1の溶液にて剥離する。[0056] Figure 15 to form a resist R3 as shown in (a), (dry etching with CF 4) opened a slight clearance to the N-type amorphous silicon film 52 'corresponding to the gate electrode G, the source-side The overhanging electrode SH and the drain side overhanging electrode DH are formed, and the resist R3 is set to H 2 SO.
Stripping is performed with a solution of 4 : H 2 O 2 = 5: 1.
【0057】そして、図15(b)に示すように、10
00℃、10秒程度のRTA(Rapid Therm
al Anneal)を行い、ゲート活性層5にP型の
拡散層5aを形成する。このRTAにより、拡散層5a
はゲート活性層5の第2酸化シリコン膜42側のわずか
な深さのみに形成される状態となる。Then, as shown in FIG.
RTA (Rapid Therm) at 00 ° C for about 10 seconds
Al Anneal) to form a P type diffusion layer 5a in the gate active layer 5. By this RTA, the diffusion layer 5a
Is formed in a slight depth of the gate active layer 5 on the second silicon oxide film 42 side.
【0058】その後は、ソース側張り出し電極SHおよ
びドレイン側張り出し電極DHの上に、図示しないPS
Gおよび保護用窒化シリコン膜を常圧CVD法により形
成し、フォーミングガス中で400℃3〜4時間程度の
水素化アニール処理を行い、シリコンダングリングボン
ドをカットし、電子および正孔の電界効果移動度を改善
し、リーク電流を低減させておく。After that, PS (not shown) is formed on the source-side protruding electrode SH and the drain-side protruding electrode DH.
G and a protective silicon nitride film are formed by an atmospheric pressure CVD method, and hydrogenation annealing treatment is performed in a forming gas at 400 ° C. for about 3 to 4 hours to cut the silicon dangling bond, and the electric field effect of electrons and holes. Improve mobility and reduce leakage current.
【0059】そして、ソース領域およびドレイン領域と
対応するPSGおよび保護用窒化シリコン膜に窓開けを
行い、そこに図2に示すようなソース電極S、ドレイン
電極Dを形成する。ソース電極S、ドレイン電極Dは、
1%シリコン入りのアルミニウムをスパッタリングによ
って1000nm厚形成し、H3 PO4 +CH3 COO
H+HNO3 混合液によりエッチングを行い、アルミニ
ウムシンター処理を行っておく。このような一連の処理
によって第2実施形態における半導体装置1が完成す
る。Then, windows are formed in the PSG and the protective silicon nitride film corresponding to the source region and the drain region, and the source electrode S and the drain electrode D as shown in FIG. 2 are formed there. The source electrode S and the drain electrode D are
Aluminum containing 1% silicon was formed to a thickness of 1000 nm by sputtering, and H 3 PO 4 + CH 3 COO was formed.
Etching is performed with a mixed solution of H + HNO 3 and aluminum sintering treatment is performed. The semiconductor device 1 according to the second embodiment is completed by such a series of processes.
【0060】次に、図16〜図17の断面図を用いて第
3実施形態の製造方法を説明する。先ず、図16(a)
に示すように、第1実施形態と同様なほうけい酸ガラス
から成る基板2上にゲート電極G(テーパ付)、第1窒
化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜41、非晶質シ
リコン膜51’、第2酸化シリコン膜42を連続成膜す
る。Next, the manufacturing method of the third embodiment will be described with reference to the sectional views of FIGS. First, FIG. 16 (a)
As shown in, the gate electrode G (tapered), the first silicon nitride film 31, the first silicon oxide film 41, and the amorphous silicon film 51 are formed on the substrate 2 made of borosilicate glass as in the first embodiment. ', The second silicon oxide film 42 is continuously formed.
【0061】次に、図16(b)に示すようなレジスト
R1を第2酸化シリコン膜42上に形成し、レジストR
1以外の部分の第2酸化シリコン膜42をHF:H2 O
=1:5の溶液にてエッチングし、1014〜1015cm
-2程度の濃度の燐イオンをドーピングする。その後、レ
ジストR1をH2 SO4 :H2 O2 =5:1の溶液にて
剥離しておく。Next, a resist R1 as shown in FIG. 16 (b) is formed on the second silicon oxide film 42, and the resist R1 is formed.
The portion of the second silicon oxide film 42 other than 1 is HF: H 2 O.
= Etching with a solution of 1: 5, 10 14 to 10 15 cm
Doping with a phosphorus ion concentration of about -2 . Then, the resist R1 is peeled off with a solution of H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 5: 1.
【0062】次いで、図16(c)に示すように、第2
酸化シリコン膜42上を覆うようN型非晶質シリコン膜
52’をプラズマCVDによって形成する。N型非晶質
シリコン膜52’は、SiH4 、PH3 を反応ガスとし
て使用し、10nm厚形成する。また、このN型の濃度
としては1014〜1015cm-2程度である。Then, as shown in FIG. 16C, the second
An N-type amorphous silicon film 52 ′ is formed by plasma CVD so as to cover the silicon oxide film 42. The N-type amorphous silicon film 52 'is formed to a thickness of 10 nm by using SiH 4 and PH 3 as reaction gases. Further, the concentration of this N type is about 10 14 to 10 15 cm −2 .
【0063】その後、図17(a)に示すようなレジス
トR2を形成し、ゲート電極G上に対応したN型非晶質
シリコン膜52’および第2酸化シリコン膜42にわず
かな隙間を開け、ソース側張り出し電極SHおよびドレ
イン側張り出し電極DHを形成する。そして、この状態
でボロンイオンのドーピングを行い(1012〜1013c
m-2)、P型の拡散層5aを形成する。After that, a resist R2 as shown in FIG. 17A is formed, and a slight gap is opened in the N-type amorphous silicon film 52 'and the second silicon oxide film 42 corresponding to the gate electrode G, The source-side protruding electrode SH and the drain-side protruding electrode DH are formed. Then, in this state, boron ion doping is performed (10 12 to 10 13 c
m -2 ), P-type diffusion layer 5a is formed.
【0064】P型の拡散層5aを形成した後はレジスト
R2をH2 SO4 :H2 O2 =5:1の溶液にて剥離す
る。次に、図17(b)に示すように、レーザ光を照射
して、非晶質シリコン膜51’およびN型非晶質シリコ
ン膜52’の脱水素、結晶化および活性化を図り、多結
晶シリコン化したゲート活性層5およびN型多結晶シリ
コン膜52を形成する。レーザ光としては、例えば波長
308(nm)のエキシマレーザ光を使用し、空気中で
約250mJ/cm2 照射する。この際、最初は非晶質
シリコン膜51’およびN型非晶質シリコン膜52’の
溶融エネルギーより低いエネルギーで照射し、薄膜中か
ら水素を追い出すようにしてから、溶融エネルギーより
高いエネルギーで照射して結晶化および活性化を図る。After forming the P type diffusion layer 5a, the resist R2 is stripped with a solution of H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 5: 1. Next, as shown in FIG. 17B, laser light is irradiated to dehydrogenate, crystallize, and activate the amorphous silicon film 51 ′ and the N-type amorphous silicon film 52 ′. A gate active layer 5 and an N-type polycrystalline silicon film 52 which are made into crystalline silicon are formed. As the laser light, for example, excimer laser light having a wavelength of 308 (nm) is used, and irradiation is performed in the air at about 250 mJ / cm 2 . At this time, first, irradiation is performed with energy lower than the melting energy of the amorphous silicon film 51 'and N-type amorphous silicon film 52' so as to expel hydrogen from the thin film, and then irradiation with energy higher than the melting energy. For crystallization and activation.
【0065】また、このレーザ光照射によってゲート活
性層5ゲート活性層5の第1酸化シリコン膜42から第
1酸化シリコン膜41まで達するP型の拡散層5aが形
成される。By this laser light irradiation, the P-type diffusion layer 5a reaching the first silicon oxide film 42 of the gate active layer 5 to the first silicon oxide film 41 of the gate active layer 5 is formed.
【0066】その後、ソース側張り出し電極SHおよび
ドレイン側張り出し電極DHの上に、図示しないPSG
および保護用窒化シリコン膜を常圧CVD法により形成
し、フォーミングガス中で400℃3〜4時間程度の水
素化アニール処理を行い、シリコンダングリングボンド
をカットし、電子および正孔の電界効果移動度を改善
し、リーク電流を低減させておく。Then, PSG (not shown) is formed on the source-side protruding electrode SH and the drain-side protruding electrode DH.
And a protective silicon nitride film are formed by an atmospheric pressure CVD method, and hydrogenation annealing treatment is performed at 400 ° C. for about 3 to 4 hours in a forming gas to cut the silicon dangling bonds and move the field effect of electrons and holes. The leakage current is reduced.
【0067】そして、ソース領域およびドレイン領域と
対応するPSGおよび保護用窒化シリコン膜に窓開けを
行い、そこに図3に示すようなソース電極S、ドレイン
電極Dを形成する。ソース電極S、ドレイン電極Dは、
1%シリコン入りのアルミニウムをスパッタリングによ
って1000nm厚形成し、H3 PO4 +CH3 COO
H+HNO3 混合液によりエッチングを行い、アルミニ
ウムシンター処理を行っておく。このような一連の処理
によって第3実施形態における半導体装置1が完成す
る。Then, a window is opened in the PSG and the protective silicon nitride film corresponding to the source region and the drain region, and the source electrode S and the drain electrode D as shown in FIG. 3 are formed therein. The source electrode S and the drain electrode D are
Aluminum containing 1% silicon was formed to a thickness of 1000 nm by sputtering, and H 3 PO 4 + CH 3 COO was formed.
Etching is performed with a mixed solution of H + HNO 3 and aluminum sintering treatment is performed. The semiconductor device 1 according to the third embodiment is completed by such a series of processes.
【0068】次に、図18〜図19の断面図を用いて第
4実施形態の製造方法を説明する。先ず、図18(a)
に示すように、第1実施形態と同様なほうけい酸ガラス
から成る基板2上にゲート電極G(テーパ付)、第1窒
化シリコン膜31、第1酸化シリコン膜41、非晶質シ
リコン膜51’、第2酸化シリコン膜42を連続成膜す
る。Next, the manufacturing method of the fourth embodiment will be described with reference to the sectional views of FIGS. First, FIG. 18 (a)
As shown in, the gate electrode G (tapered), the first silicon nitride film 31, the first silicon oxide film 41, and the amorphous silicon film 51 are formed on the substrate 2 made of borosilicate glass as in the first embodiment. ', The second silicon oxide film 42 is continuously formed.
【0069】次に、図18(b)に示すようなレジスト
R1を第2酸化シリコン膜42上に形成し、レジストR
1以外の部分の第2酸化シリコン膜42をHF:H2 O
=1:5の溶液にてエッチングし、1014〜1015cm
-2程度の濃度の燐イオンをドーピングする。その後、レ
ジストR1をH2 SO4 :H2 O2 =5:1の溶液にて
剥離しておく。Next, a resist R1 as shown in FIG. 18B is formed on the second silicon oxide film 42, and the resist R
The portion of the second silicon oxide film 42 other than 1 is HF: H 2 O.
= Etching with a solution of 1: 5, 10 14 to 10 15 cm
Doping with a phosphorus ion concentration of about -2 . Then, the resist R1 is peeled off with a solution of H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 5: 1.
【0070】次いで、図18(c)に示すように、第2
酸化シリコン膜42上を覆う状態で非晶質シリコン膜5
1’上にN型非晶質シリコン膜52’をプラズマCVD
によって形成する。N型非晶質シリコン膜52’は、S
iH4 、PH3 を反応ガスとして使用し、10nm厚形
成する。また、このN型の濃度としては1014〜10 15
cm-2程度である。Then, as shown in FIG. 18C, the second
The amorphous silicon film 5 is covered with the silicon oxide film 42.
Plasma CVD of N-type amorphous silicon film 52 'on 1'
Formed by The N-type amorphous silicon film 52 ′ is S
iHFour, PHThreeIs used as a reaction gas, 10 nm thick type
To achieve. The concentration of this N type is 1014-10 Fifteen
cm-2It is a degree.
【0071】そして、このN型非晶質シリコン膜52’
の上からレーザ光を照射して、非晶質シリコン膜51’
およびN型非晶質シリコン膜52’の脱水素、結晶化お
よび活性化を図り、多結晶シリコン化したゲート活性層
5およびN型多結晶シリコン膜52を形成する。レーザ
光としては、例えば波長308(nm)のエキシマレー
ザ光を使用し、空気中で約250mJ/cm2 照射す
る。この際、最初は非晶質シリコン膜51’およびN型
非晶質シリコン膜52’の溶融エネルギーより低いエネ
ルギーで照射し、薄膜中から水素を追い出すようにして
から、溶融エネルギーより高いエネルギーで照射して結
晶化および活性化を図る。The N-type amorphous silicon film 52 'is then formed.
The amorphous silicon film 51 ′ is irradiated with laser light from above.
Then, dehydrogenation, crystallization and activation of the N-type amorphous silicon film 52 'are performed to form the gate active layer 5 and the N-type polycrystalline silicon film 52 which are made into polycrystalline silicon. As the laser light, for example, excimer laser light having a wavelength of 308 (nm) is used, and irradiation is performed in the air at about 250 mJ / cm 2 . At this time, first, irradiation is performed with energy lower than the melting energy of the amorphous silicon film 51 'and N-type amorphous silicon film 52' so as to expel hydrogen from the thin film, and then irradiation with energy higher than the melting energy. For crystallization and activation.
【0072】次に、図19(a)に示すようなレジスト
R2を形成した後、ゲート電極G上に対応したN型多結
晶シリコン膜52および第2酸化シリコン膜42にわず
かな隙間を開け(HF:H2 O=1:5の溶液にてエッ
チング)、その隙間からゲート活性層5へボロンイオン
をドーピングする(1012〜1013cm-2)。Next, after forming a resist R2 as shown in FIG. 19A, a slight gap is opened in the N-type polycrystalline silicon film 52 and the second silicon oxide film 42 corresponding to the gate electrode G ( Etching is performed with a solution of HF: H 2 O = 1: 5), and boron ions are doped into the gate active layer 5 through the gap (10 12 to 10 13 cm −2 ).
【0073】その後、レジストR2をH2 SO4 :H2
O2 =5:1の溶液にて剥離し、図15(b)に示すよ
うに、1000℃、10秒程度のRTA(Rapid
Thermal Anneal)を行い、ゲート活性層
5にP型の拡散層5aを形成する。このRTAにより、
拡散層5aはゲート活性層5の第2酸化シリコン膜42
側のわずかな深さのみに形成される状態となる。After that, the resist R2 is changed to H 2 SO 4 : H 2
Peeling was performed with a solution of O 2 = 5: 1, and as shown in FIG. 15B, RTA (Rapid) at 1000 ° C. for about 10 seconds was used.
Thermal Annealing) to form a P-type diffusion layer 5a in the gate active layer 5. With this RTA,
The diffusion layer 5a is the second silicon oxide film 42 of the gate active layer 5.
It is in a state of being formed only at a slight depth on the side.
【0074】その後は、ソース側張り出し電極SHおよ
びドレイン側張り出し電極DHの上に、図示しないPS
Gおよび保護用窒化シリコン膜を常圧CVD法により形
成し、フォーミングガス中で400℃3〜4時間程度の
水素化アニール処理を行い、シリコンダングリングボン
ドをカットし、電子および正孔の電界効果移動度を改善
し、リーク電流を低減させておく。After that, PS (not shown) is placed on the source-side protruding electrode SH and the drain-side protruding electrode DH.
G and a protective silicon nitride film are formed by an atmospheric pressure CVD method, and hydrogenation annealing treatment is performed in a forming gas at 400 ° C. for about 3 to 4 hours to cut the silicon dangling bond, and the electric field effect of electrons and holes. Improve mobility and reduce leakage current.
【0075】そして、ソース領域およびドレイン領域と
対応するPSGおよび保護用窒化シリコン膜に窓開けを
行い、そこに図4に示すようなソース電極S、ドレイン
電極Dを形成する。ソース電極S、ドレイン電極Dは、
1%シリコン入りのアルミニウムをスパッタリングによ
って1000nm厚形成し、H3 PO4 +CH3 COO
H+HNO3 混合液によりエッチングを行い、アルミニ
ウムシンター処理を行っておく。このような一連の処理
によって第4実施形態における半導体装置1が完成す
る。Then, a window is formed in the PSG and the protective silicon nitride film corresponding to the source region and the drain region, and the source electrode S and the drain electrode D as shown in FIG. 4 are formed there. The source electrode S and the drain electrode D are
Aluminum containing 1% silicon was formed to a thickness of 1000 nm by sputtering, and H 3 PO 4 + CH 3 COO was formed.
Etching is performed with a mixed solution of H + HNO 3 and aluminum sintering treatment is performed. The semiconductor device 1 according to the fourth embodiment is completed by such a series of processes.
【0076】なお、上記製造方法では、主としてXeC
lレーザによる低温アニールによる半導体装置1の製造
方法の例を示したが、高温アニールを用いて半導体装置
1を製造する場合には、基板2として石英ガラス基板を
用い、ゲート電極GとしてMo/Ta合金の代わりにn
+ 多結晶シリコンを用いるようにすればよい。In the above manufacturing method, XeC is mainly used.
An example of a method of manufacturing the semiconductor device 1 by low temperature annealing with a laser has been shown. However, when the semiconductor device 1 is manufactured by high temperature annealing, a quartz glass substrate is used as the substrate 2 and Mo / Ta is used as the gate electrode G. N instead of alloy
+ Polycrystalline silicon may be used.
【0077】また、上記半導体装置1の本実施形態で
は、第2絶縁層として第2酸化シリコン膜42を使用す
る例を説明したが、酸化シリコン膜のみならず、酸化シ
リコン膜/窒酸化シリコン膜や酸化シリコン膜/窒酸化
シリコン膜/窒化シリコン膜、酸化シリコン膜/窒化シ
リコン膜等の多層膜を用いるようにしてもよい。Further, in the present embodiment of the semiconductor device 1 described above, the example in which the second silicon oxide film 42 is used as the second insulating layer has been described, but not only the silicon oxide film but also the silicon oxide film / silicon oxynitride film. Alternatively, a multilayer film such as a silicon oxide film / a silicon oxynitride film / a silicon nitride film or a silicon oxide film / a silicon nitride film may be used.
【0078】[0078]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置によれば次のような効果がある。すなわち、薄膜トラ
ンジスタから成る半導体装置において、ゲート活性層を
中心としたゲート電極とは反対側の絶縁層界面にも電流
が流れるため、従来と同じゲート電圧を印加した場合で
あってもより多くのドレイン電流を流すことが可能とな
る。As described above, the semiconductor device of the present invention has the following effects. That is, in a semiconductor device including a thin film transistor, a current also flows at the interface of the insulating layer on the side opposite to the gate electrode centering on the gate active layer. It becomes possible to pass an electric current.
【0079】また、ソース側張り出し電極およびドレイ
ン側張り出し電極によるソース電圧およびドレイン電圧
によって常にゲート電極と反対側の絶縁層界面がLDD
構造と等価の役目を果たすようになり、ソース−ゲート
間およびドレイン−ゲート間電界を緩和して大きな耐圧
を得ることができるようになるとともに、大きなドレイ
ン電流を流すことが可能となる。Further, due to the source voltage and the drain voltage by the source-side protruding electrode and the drain-side protruding electrode, the insulating layer interface on the side opposite to the gate electrode is always LDD.
The structure plays a role equivalent to that of the structure, the electric field between the source-gate and the drain-gate is relaxed, and a large breakdown voltage can be obtained, and a large drain current can be passed.
【0080】さらに、ソース側張り出し電極の張り出し
部分の先端とドレイン側張り出し電極の張り出し部分の
先端との間隔に対応するゲート活性層に、チャネルの導
電型と反対の導電型から成る拡散層を備えていること
で、ソース側張り出し電極とドレイン側張り出し電極と
の隙間でのリーク電流を積極的に低減できるようにな
る。Further, the gate active layer corresponding to the distance between the tip of the protruding portion of the source-side protruding electrode and the tip of the protruding portion of the drain-side protruding electrode is provided with a diffusion layer having a conductivity type opposite to that of the channel. By doing so, it becomes possible to positively reduce the leak current in the gap between the source-side protruding electrode and the drain-side protruding electrode.
【0081】また、ゲート活性層におけるソース領域側
およびドレイン領域側の各々に設けられたLDD領域に
よって、ゲート活性層に印加される電界を緩和してドレ
イン耐圧を高めることができるようになる。Further, the LDD regions provided on the source region side and the drain region side of the gate active layer can alleviate the electric field applied to the gate active layer and increase the drain breakdown voltage.
【図1】第1実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a first embodiment.
【図2】第2実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a second embodiment.
【図3】第3実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a third embodiment.
【図4】第4実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a fourth embodiment.
【図5】第5実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a fifth embodiment.
【図6】第6実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a sixth embodiment.
【図7】第7実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a seventh embodiment.
【図8】第8実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to an eighth embodiment.
【図9】第9実施形態における半導体装置を説明する概
略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a ninth embodiment.
【図10】第10実施形態における半導体装置を説明す
る概略断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view illustrating a semiconductor device according to a tenth embodiment.
【図11】第1実施形態の製造方法を説明する断面図
(その1)である。FIG. 11 is a cross-sectional view (1) for explaining the manufacturing method according to the first embodiment.
【図12】第1実施形態の製造方法を説明する断面図
(その2)である。FIG. 12 is a cross-sectional view (2) illustrating the manufacturing method according to the first embodiment.
【図13】第2実施形態の製造方法を説明する断面図
(その1)である。FIG. 13 is a cross-sectional view (1) for explaining the manufacturing method of the second embodiment.
【図14】第2実施形態の製造方法を説明する断面図
(その2)である。FIG. 14 is a cross-sectional view (2) for explaining the manufacturing method of the second embodiment.
【図15】第2実施形態の製造方法を説明する断面図
(その3)である。FIG. 15 is a cross-sectional view (3) illustrating the manufacturing method according to the second embodiment.
【図16】第3実施形態の製造方法を説明する断面図
(その1)である。FIG. 16 is a cross-sectional view (1) for explaining the manufacturing method according to the third embodiment.
【図17】第3実施形態の製造方法を説明する断面図
(その2)である。FIG. 17 is a cross-sectional view (2) explaining the manufacturing method according to the third embodiment.
【図18】第4実施形態の製造方法を説明する断面図
(その1)である。FIG. 18 is a sectional view (1) for explaining the manufacturing method according to the fourth embodiment.
【図19】第4実施形態の製造方法を説明する断面図
(その2)である。FIG. 19 is a cross-sectional view (2) for explaining the manufacturing method according to the fourth embodiment.
1 半導体装置 2 基板 5 ゲート活性層
21 シリコン基板 31 第1酸化シリコン膜 32 第2酸化シリコン
膜 41 第1窒化シリコン膜 42 第2窒化シリコン
膜 51 非晶質シリコン膜 D ドレイン電極 G
ゲート電極 S ソース電極1 semiconductor device 2 substrate 5 gate active layer
21 Silicon Substrate 31 First Silicon Oxide Film 32 Second Silicon Oxide Film 41 First Silicon Nitride Film 42 Second Silicon Nitride Film 51 Amorphous Silicon Film D Drain Electrode G
Gate electrode S Source electrode
Claims (6)
おいて、 ゲート活性層の幅方向における一方側に設けられるソー
ス領域と、 前記ゲート活性層の長さ方向における他方側に設けられ
るドレイン領域と、 前記ゲート活性層の厚さ方向における一方側に第1絶縁
層を介して設けられるゲート電極と、 前記ソース領域と導通する状態で前記ゲート電極側に張
り出しており、その張り出し部分が前記ゲート活性層の
厚さ方向における他方側に第2絶縁層を介して設けられ
るソース側張り出し電極と、 前記ドレイン領域と導通する状態で前記ゲート電極側に
張り出しており、その張り出し部分が前記ゲート活性層
の厚さ方向における他方側に前記第2絶縁層を介して設
けられ、かつ該張り出し部分の先端と前記ソース側張り
出し電極の張り出し部分の先端との間に所定の間隔が設
けられているドレイン側張り出し電極と、 前記ソース側張り出し電極と前記ドレイン側張り出し電
極との隙間に対応する前記ゲート活性層内に設けられ、
該ゲート活性層のチャネルの導電型と反対の導電型から
成る拡散層とを備えていることを特徴とする半導体装
置。1. A semiconductor device comprising a thin film transistor, a source region provided on one side in the width direction of the gate active layer, a drain region provided on the other side in the length direction of the gate active layer, and the gate active layer. A gate electrode provided on one side in the thickness direction with a first insulating layer interposed between the gate electrode and the gate electrode, the protruding portion extending toward the gate electrode side in a state of being electrically connected to the source region, and the protruding portion is in the thickness direction of the gate active layer. And a source-side projecting electrode provided on the other side of the gate insulating layer via a second insulating layer, and projecting toward the gate electrode in a state of being electrically connected to the drain region, and the projecting portion is the other side in the thickness direction of the gate active layer. On the side with the second insulating layer interposed therebetween, and the tip of the projecting portion and the projecting electrode on the source side are projected. And the drain-side protruding electrodes predetermined gap is provided between the minute tip, provided on the gate active layer corresponding to the gap between the drain-side protruding electrode and the source-side protruding electrode,
A semiconductor device comprising: a diffusion layer having a conductivity type opposite to that of the channel of the gate active layer.
方向における一方側の端から他方側の端にかけて形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the diffusion layer is formed from one end to the other end in the thickness direction of the gate active layer.
方向における他方側の端から該ゲート活性層の中央部分
まで形成されていることを特徴とする請求項1記載の半
導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the diffusion layer is formed from an end on the other side in the thickness direction of the gate active layer to a central portion of the gate active layer.
おいて、 ゲート活性層の長さ方向における一方側に設けられるソ
ース領域と、 前記ゲート活性層の長さ方向における他方側に設けられ
るドレイン領域と、 前記ゲート活性層の厚さ方向における一方側に第1絶縁
層を介して設けられるゲート電極と、 前記ソース領域と導通する状態で前記ゲート電極側に張
り出しており、その張り出し部分が前記ゲート活性層の
厚さ方向における他方側に第2絶縁層を介して設けられ
るソース側張り出し電極と、 前記ドレイン領域と導通する状態で前記ゲート電極側に
張り出しており、その張り出し部分が前記ゲート活性層
の厚さ方向における他方側に前記第2絶縁層を介して設
けられ、かつ該張り出し部分の先端と前記ソース側張り
出し電極の張り出し部分の先端との間に所定の間隔が設
けられているドレイン側張り出し電極と、 前記ゲート活性層における前記ソース領域側および前記
ドレイン領域側の各々に設けられるLDD領域とを備え
ていることを特徴とする半導体装置。4. A semiconductor device comprising a thin film transistor, comprising: a source region provided on one side in the length direction of the gate active layer; a drain region provided on the other side in the length direction of the gate active layer; A gate electrode provided on one side in the thickness direction of the layer with a first insulating layer interposed, and a gate electrode that projects in a state of being electrically connected to the source region, and the projecting portion is the thickness of the gate active layer. The source side projecting electrode provided on the other side in the direction through the second insulating layer, and projecting to the gate electrode side in a state of being electrically connected to the drain region, and the projecting portion in the thickness direction of the gate active layer. The second insulating layer is provided on the other side, and the tip of the protruding portion and the source-side protruding electrode are protruded. A drain side projecting electrode provided at a predetermined distance from the tip of the portion, and LDD regions provided on the source region side and the drain region side of the gate active layer, respectively. Semiconductor device.
前記ゲート電極と対応する部分より外側に各々設けられ
ていることを特徴とする請求項4記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the LDD region is provided outside each portion of the gate active layer corresponding to the gate electrode.
前記ゲート電極と対応する部分の端部にわずかに入る位
置から外側に各々設けられていることを特徴とする請求
項4記載の半導体装置。6. The semiconductor device according to claim 4, wherein each of the LDD regions is provided outside from a position slightly entering an end of a portion of the gate active layer corresponding to the gate electrode. .
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JP13789996A JP3564866B2 (en) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Semiconductor device |
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JP13789996A JP3564866B2 (en) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | Semiconductor device |
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JPH09321308A true JPH09321308A (en) | 1997-12-12 |
JP3564866B2 JP3564866B2 (en) | 2004-09-15 |
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- 1996-05-31 JP JP13789996A patent/JP3564866B2/en not_active Expired - Fee Related
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