JPH10326899A - 半導体デバイス及びその作製方法及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＤＤやオフセット領域といった高抵抗領域
を配置したＴＦＴを高い生産性でもって得る。 【解決手段】 ゲイト電極１０５を形成した後にライト
ドープを行う。その後に陽極酸化膜１１３を形成する。
この際、外側と内側とに陽極酸化が進行する方法を採用
する。そして、露呈したゲイト絶縁膜１０４を除去し、
再度のドーピングをヘビードーピングの条件で行う。こ
うして自己整合的に高抵抗領域を形成する。この工程で
は、ヘビードーピングの際に被ドーピング領域の表面に
絶縁膜が存在していないので、ドーピングを高い効率で
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
薄膜トランジスタの構成に関する。またその作製方法に
関する。また薄膜トランジスタを利用した装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】薄膜半導体を活性層とした薄膜トランジ
スタ（以下ＴＦＴと称する）が知られている。ＴＦＴの
代表的な構成としては、アクティブマトリクス型の液晶
表示装置に利用されるもので、ガラス基板や石英基板上
に作製される薄膜半導体を用いたものである。

【０００３】一般にガラス基板や石英基板上に単結晶珪
素膜を成膜することは困難であるので、普通は非晶質珪
素膜や多結晶珪素膜が利用されている。単結晶珪素膜以
外の珪素膜を非単結晶珪素膜という。

【０００４】非単結晶珪素膜は、単結晶に比較して比較
的高い欠陥密度を有している。この比較的高い欠陥密度
を有しているが故に非単結晶珪素膜を用いたＴＦＴは比
較的高いＯＦＦ電流特性（リーク電流特性ともいう）を
示す。

【０００５】ＯＦＦ電流の存在は、単結晶珪素ウエハー
を利用したＭＯＳ型トランジスタにおいても問題となる
が、ＴＦＴにおいてはその傾向が特に顕著になる。

【０００６】なお、非晶質珪素膜を用いたＴＦＴ（a-Si
TFT)では、チャネルの抵抗が高いので、ＯＦＦ電流値も
小さく（ただしＯＮ電流値も小さい）、ＯＦＦ電流の存
在はそれ程大きな問題とはならない。

【０００７】ＴＦＴのＯＦＦ電流値を低減する方法とし
ては、特公平３−３８７５５号公報、特開平４−３６０
５８０号公報、特開平５−１６６８３７号公報等に記載
された構成が公知である。

【０００８】上記公報に記載された構成は、ＬＤＤ技術
及びオフセット技術と呼ばれるのである。この技術は、
チャネル領域とドレイン領域との間にチャネルとしても
またドレインとして機能しない高抵抗領域を配置し、チ
ャネル領域とドレイン領域との間に加わる高電界を緩和
させるものである。

【０００９】こうすることで、ＯＦＦ動作時において、
チャネル領域とドレイン領域との境界付近に存在する欠
陥を経由してのキャリアの移動を抑制するものである。

【００１０】高抵抗領域の種類としては、ノンドープの
領域とする構成と、ライトドープの領域とするものに大
別される。

【００１１】また、特開平４−３６０５８０号公報及び
特開平５−１６６８３７号公報には、高抵抗領域を形成
する方法として、ゲイト電極の表面に陽極酸化膜を形成
し、この陽極酸化膜の膜厚の分で高抵抗領域を自己整合
的に画定する技術が示されている。

【００１２】この方法は、高い制御性でもって高抵抗領
域を形成することができるという特徴がある。

【００１３】

【発明が解決しよとする課題】本明細書で開示する発明
は、上述した高抵抗領域を形成する技術に関して、新規
な構成を提供することにある。特にドーピング技術との
関係において、より高い制御性、及びより高い生産性を
有した構成を提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、活性層と、該活性層上に形成されたゲイト絶
縁膜と、該ゲイト絶縁膜上に形成された陽極酸化可能な
材料でなるゲイト電極と、を有し、前記ゲイト電極の少
なくとも側面には陽極酸化膜が形成されており、前記活
性層中には、チャネル領域とオフセット領域と低濃度不
純物領域とソース／ドレイン領域とが形成されており、
前記チャネル領域とオフセット領域との境界は、ゲイト
電極と陽極酸化膜との境界によって画定され、前記低濃
度不純物領域とソース／ドレイン領域との境界は、ゲイ
ト電極側面の陽極酸化膜の表面の位置で画定され、前記
陽極酸化膜でもってゲイト絶縁膜がパターニングされて
いることを特徴とする半導体デバイスである。

【００１５】他の発明の構成は、活性層と、該活性層上
に形成されたゲイト絶縁膜と、該ゲイト絶縁膜上に形成
された陽極酸化可能な材料でなるゲイト電極と、を有
し、前記ゲイト電極の少なくとも側面には陽極酸化膜が
形成されており、前記活性層中には、チャネル領域とオ
フセット領域と低濃度不純物領域とソース／ドレイン領
域とが形成されており、前記チャネル領域とオフセット
領域の境界は、ゲイト電極と陽極酸化膜との境界によっ
て画定され、前記ゲイト電極側面の陽極酸化膜の表面の
位置で前記低濃度不純物領域とソース／ドレイン領域と
の境界、及びゲイト絶縁膜の端部が画定されていること
を特徴とする半導体デバイスである。

【００１６】上記２つの発明の構成において、ゲイト電
極を構成する材料としてタンタルを挙げることができ
る。タンタル以外には、アルミニウムを挙げることがで
きる。これら陽極酸化が可能な材料には、微量の不純物
を含有させてもよい。また、ゲイト電極を構成する材料
としては、陽極酸化が可能な材料のシリサイド材料であ
ってもよい。

【００１７】ゲイト電極としては、陽極酸化可能で耐熱
性の高い材料を用いることが好ましい。また、ＴａＮ−
Ｔａ−ＴａＮと３層に積層した材料を用いることもでき
る。

【００１８】本明細書で開示する構成の中で「画定され
る」というのは、位置が決まるという意味である。例え
ば、「チャネル領域とオフセット領域の境界は、ゲイト
電極と陽極酸化膜との境界によって画定され」というの
は、チャネル領域とオフセット領域の境界の位置が、ゲ
イト電極と陽極酸化膜との境界によって決まるという意
味である。この際、不純物の回り込みや拡散（これらは
ドーピング手段や条件、さらにはアニール手段や条件に
よって異なる）があるので、両者の境界は必ずしも一致
するものではない。

【００１９】他の発明の構成は、活性層パターンを形成
する工程と、前記活性層パターン上にゲイト絶縁膜を形
成する工程と、前記ゲイト絶縁膜上に陽極酸化可能な材
料でなるパターンを形成する工程と、前記陽極酸化可能
な材料でなるパターンをマスクとして活性層に対して導
電型を付与する不純物イオンを加速注入する工程と、前
記陽極酸化可能な材料でなるパターンの少なくとも側表
面に陽極酸化膜を形成する工程と、前記陽極酸化可能な
材料でなるパターンとその表面に形成された陽極酸化膜
をマスクとして前記ゲイト絶縁膜の露呈した領域をエッ
チングする工程と、該工程で露呈した活性層の領域に前
記不純物イオンをより大きなドーズ量でもって選択的に
加速注入する工程と、を有し、前記陽極酸化膜は、陽極
酸化可能な材料でなるパターンの外側と内側に向かって
成長することを特徴とする。

【００２０】また他の発明は、上記構成において、活性
層パターン中には、オフセット領域と低濃度不純物領域
とソース／ドレイン領域とが形成され、オフセット領域
は内側に成長した陽極酸化膜によってその領域が画定さ
れ、低濃度不純物領域は、外側に成長した陽極酸化膜に
よってその領域が画定されることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）に示すようにタンタル
のパターン１０５を形成する。その後、このタンタルパ
ターン１０５をマスクとして、図１（Ｂ）に示すように
１０６及び１０８の領域に選択的にライトドープを行
う。（図１（Ｂ））

【００２２】ドーピングの終了後、レーザー光の照射を
行い、ドーピング時に生じた損傷のアニールとドーパン
トの活性化とを行う。この工程は、後の陽極酸化工程の
前に行うことが重要である。

【００２３】これは、陽極酸化後ではレーザー光を照射
できなくなる部分が形成されるからである。なお、レー
ザー光の照射でなく加熱処理を行う場合には、最後のド
ーピング工程の終了後にアニールを行えばよい。

【００２４】次に外側の領域１１１と内側の領域１１０
に陽極酸化が進行する陽極酸化膜１１３を形成する。
（図１（Ｃ））

【００２５】この陽極酸化は、外側と内側とのほぼ同じ
距離だけ陽極酸化が進行する。ここでは、陽極酸化の距
離を２００ｎｍとする。

【００２６】次に露呈したゲイト絶縁膜１０４を除去す
る。この状態で１１４が残存した酸化珪素膜である。こ
の工程は、陽極酸化膜１１３によって酸化珪素膜１０４
がパターニングされる工程であるといえる。（図１
（Ｄ））

【００２７】再度のドーピングをヘビードーピングの条
件でもって行う。この結果、内側に陽極酸化が進行した
陽極酸化領域１１０によって画定されたオフセット領域
１１７及び１１９が自己整合的に形成される。（図２
（Ａ））

【００２８】また、外側に陽極酸化が進行した陽極酸化
領域１１１によって画定された低濃度不純物領域１１６
及び１２０が自己整合的に形成される。

【００２９】この工程は、陽極酸化の成長方向（外側か
内側か）によって、オフセット領域と低濃度不純物領域
とを作り分けていることが特徴である。

【００３０】また、ヘビードーピングは、ゲイト絶縁膜
１０４が除去された領域に対して行われるので、高い効
率と安定性でもって行うことができる。

【００３１】

【実施例】

〔実施例１〕図１及び図２に本実施例の作製工程を示
す。ここではＮチャネル型のＴＦＴを作製する例を示
す。

【００３２】まず、図１（Ａ）に示すようにガラス基板
１０１上に下地膜として酸化珪素膜１０２をスパッタ法
により３００ｎｍの厚さに成膜する。

【００３３】ここでは、ガラス基板やガラス基板の表面
に絶縁膜が成膜されたものを絶縁表面を有する基板と称
することとする。

【００３４】絶縁表面を有する基板としては、石英基
板、石英基板の表面に絶縁膜を成膜したもの、珪素基板
上に絶縁膜を成膜したもの等を挙げることができる。

【００３５】下地膜である酸化珪素膜１０２を成膜した
ら、後に活性層を構成するための出発膜となる非晶質珪
素膜（図示せず）を減圧熱ＣＶＤ法で５０ｎｍの厚さに
成膜する。（図１（Ａ））

【００３６】減圧熱ＣＶＤ法で成膜を行うのは、最も緻
密でまた後の結晶化において問題となる水素成分の含有
率が低いからである。

【００３７】次にＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８
ｎｍ）の照射を行うことにより、図示しない非晶質珪素
膜を結晶化させ、結晶性珪素膜を得る。

【００３８】結晶化の方法は、加熱やランプ照射による
ものであってもよい。

【００３９】結晶性珪素膜を得たら、パターニングを施
し、１０３で示すパターンを得る。この結晶性珪素膜で
なるパターン１０３が後にＴＦＴの活性層となる。（図
１（Ａ））

【００４０】次にゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜１０４
をプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍの厚さに成膜す
る。

【００４１】さらに図示しないタンタル膜を４００ｎｍ
の厚さにスパッタ法でもって成膜する。そしてこのタン
タル膜をパターニングすることにより、１０５で示すパ
ターンを得る。このタンタルパターン１０５が後にゲイ
ト電極となる。（図１（Ａ））

【００４２】図１（Ａ）に示す状態を得たら、燐のドー
ピングをプラズマドーピング法でもって行う。このドー
ピングは、後に再度行われる燐のドーピングに比較して
低ドーズ量でもって行われる。ここでは、便宜上この工
程のドーピングをライトドーピングと称することとす
る。

【００４３】このドーピングは、普通にソース／ドレイ
ン領域を形成する条件よりもドーズ量を１桁〜２桁程度
低くした条件で行う。

【００４４】この工程においては、図１（Ｂ）に示すよ
うに１０６と１０８の領域にライトドーピングが行われ
る。

【００４５】この際、１０７の領域には、タンタルパタ
ーン１０５が存在する関係でドーピングは行われない。
（図１（Ｂ））

【００４６】次にタンタルパターン１０５を陽極とした
陽極酸化を行い、図１（Ｃ）に示すように陽極酸化膜１
１３を形成する。この際、陽極酸化は外側１１１と内側
１１０の両方の方向に向かって進行する。ここで、１０
９が基のタンタルパターン１０５の表面である。

【００４７】また、１１２がゲイト電極として機能する
タンタルパターンである。

【００４８】図１（Ｃ）に示す陽極酸化工程が終了した
ら、露呈した酸化珪素膜１０４をドライエッチング法で
除去する。ここでは、垂直異方性を有するドライエッチ
ングを用いる。

【００４９】この工程では、タンタルパターン１１２と
陽極酸化膜１１３とがマスクとなり、このマスクで覆わ
れた以外の領域における酸化珪素膜１０４が除去され
る。

【００５０】こうして図１（Ｄ）に示す状態を得る。こ
こで、１１４が残存した酸化珪素膜である。

【００５１】次に再度のドーピングを行う。ここでは、
燐のドーピングをプラズマドーピング法でもって、図１
（Ｃ）における場合よりも高ドーズ量でもって行う。

【００５２】この工程では、普通にソース／ドレイン領
域を形成するドーズ量（その他の条件も同じ）でもって
行えばよい。

【００５３】この工程において、１１５及び１２１の領
域に高ドーズ量でもって燐のドーピングが行われる。
（図２（Ａ））

【００５４】この際、先に低ドーズ量でもってドーピン
グが行われた一部の領域１１６及び１２０には、ドーピ
ングは行われない。従って、１１６及び１２０の領域は
低濃度不純物領域として残存する。（図２（Ａ））

【００５５】この低濃度不純物領域の寸法は、図１
（Ｃ）の工程における外側に進行した陽極酸化領域１１
１の厚さ（成長距離）でもって決定される。

【００５６】また、ゲイト電極１１２の下部の活性層領
域１１８がチャネル領域となる。また、１１７及び１１
９の領域がオフセット領域となる。

【００５７】この領域は、図１（Ｃ）における内側に陽
極酸化が進行した領域１１０の厚さ（成長距離）に対応
している。

【００５８】このオフセット領域は、図１（Ｄ）及び図
２（Ａ）におけるドーピング工程時にドーピングが行わ
れなかった領域である。そして、ゲイト電極の直下から
はずれているので、チャネルとして機能しない領域であ
る。（完全にチャネルとして機能しないという訳ではな
いが、ここでは単純にそう考える）

【００５９】ドーピングが終了したら、ＫｒＦエキシレ
ーザーの照射を行うことにより、ドーピング時に生じた
結晶構造の損傷のアニールと、ドーパントの活性化とを
同時に行う。

【００６０】次に図２（Ｂ）に示すように窒化珪素膜１
２５をプラズマＣＶＤ法により、２００ｎｍの厚さに成
膜する。

【００６１】さらにアクリル樹脂膜１２２を成膜する。
このアクリル樹脂膜は、その最低の厚さが６００ｎｍと
なるようにする。

【００６２】アクリル以外には、ポリイミド、ポリアミ
ド、ポリイミドアミド、エポキシ等の材料を利用するこ
とができる。ここで樹脂膜を形成するのは、その表面が
平坦にできるからである。

【００６３】図２（Ｂ）に示す状態を得たら、コンタク
ト用の開口を形成する。そして、ソース電極１２８及び
ドレイン電極１２４を形成する。

【００６４】こうして図２（Ｃ）に示すＮチャネル型の
ＴＦＴを完成させる。

【００６５】本実施例に示す構成においては、ソース領
域１１５及びドレイン領域１２１を形成するためのドー
ピング時に、当該領域の表面に酸化珪素膜（ゲイト絶縁
膜を構成する絶縁膜）が存在しないものとなっている。

【００６６】生産性を考慮した場合、ドーピング時に絶
縁膜を介して行うことは好ましくない。特に燐のドーピ
ングは、燐の原子量が大きいことに起因して、加速電圧
を可なり高くしないと、絶縁膜を介してのドーピングは
行えない。

【００６７】また、加速電圧を高くしてドーピングを行
った場合、絶縁膜で遮蔽されるイオンの割合が高くなる
ので、ドーピングの効率はかなり低下する。また、加速
電圧を高くすると、電圧の維持が困難になる関係上、加
速の状態が不安定になり、このことがドーピングの再現
性や安定性を損ねる要因となる。

【００６８】これらのことは、プラズマドーピング法に
限らず、イオン注入法を用いた場合でも同様に言えるこ
とである。また上記の傾向は、ドーズ量が高くなるほど
顕著になる。

【００６９】従って、本実施例に示すようにドーピング
時に被ドーピング領域が露呈する状態とすることは非常
に好ましい。

【００７０】〔実施例２〕本実施例は、実施例１に示す
作製工程を改良した場合の例である。実施例１に示す構
成においては、図２（Ａ）に示すヘビードーピングに工
程において、被ドーピング領域が露呈した状態となって
いる。

【００７１】このことは、ドーピング効果及びドーピン
グ効率を高くすることができる利点がある。しかし、高
いドーズ量でもってドーピングを行う場合に被ドーピン
グ領域が露呈していることは、被ドーピング領域表面が
荒れてしまう（微小な凹凸が形成されてしまう）という
問題がある。

【００７２】本実施例は、この問題を解決するための工
夫を施したものである。

【００７３】本実施例では、まず図１（Ａ）〜（Ｄ）に
示す工程に従い図４（Ａ）に示す状態を得る。図４
（Ａ）は、図１（Ｄ）に示す状態と同じである。

【００７４】図４（Ａ）に示す状態を得たら、絶縁膜４
０１を成膜する。（図４（Ｂ））

【００７５】ここでは、絶縁膜４０１として、プラズマ
ＣＶＤ法で成膜される２０ｎｍ厚の窒化珪素膜を採用す
る。

【００７６】この絶縁膜は、緻密で強固であることが重
要である。また、その膜厚は、活性層の厚さより薄いも
のとする。具体的には、５ｎｍ〜１００ｎｍの厚さから
選択し、また活性層の厚さより薄くする。

【００７７】次にドーパントのヘビードーピングを行
う。この工程では、図４（Ｃ）に示すように高濃度にド
ーピングが１１５及び１２１の領域に対して行われる。

【００７８】この工程では、被ドーピング領域の表面が
窒化珪素膜で覆われているので、ドーピング時に生じる
被ドーピング領域表面の荒れを抑制することができる。

【００７９】〔実施例３〕本実施例では、本明細書で開
示する発明を利用した半導体装置の例を示す。即ち、本
明細書で開示する発明を利用したＴＦＴを用いた半導体
装置の例を示す。

【００８０】図３に各種半導体装置の例を示す。これら
の半導体装置は、ＴＦＴを少なくとも一部に用いてい
る。

【００８１】図３（Ａ）に示すのは、携帯型の情報処理
端末である。この情報処理端末は、本体２００１にアク
ティブマトリクス型の液晶ディスプレイまたはアクティ
ブマトリクス型のＥＬディスプレイを備え、さらに外部
から情報を取り込むためのカメラ部２００２を備えてい
る。

【００８２】カメラ部２００２には、受像部２００３と
操作スイッチ２００４が配置されている。

【００８３】情報処理端末は、今後益々その携帯性を向
上させるために薄く、また軽くなるもと考えられてい
る。

【００８４】このような構成においては、アクティブマ
トリクス型のディスプレイ２００５が形成された基板上
周辺駆動回路や演算回路や記憶回路がＴＦＴでもって集
積化されることが好ましい。

【００８５】図３（Ｂ）に示すのは、ヘッドマウントデ
ィスプレイである。この装置は、アクティブマトリクス
型の液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ２１０２を本
体２１０１に備えている。また、本体２１０１は、バン
ド２１０３で頭に装着できるようになっている。

【００８６】図３（Ｃ）に示すのは、投影型の液晶表示
装置であって、フロントプロジェクション型と称される
装置である。

【００８７】この装置は、本体２２０１内に備えられた
光源原２２０２からの光を反射型の液晶表示装置２２０
３で光学変調し、光学系２２０４で拡大してスクリーン
２２０５に画像を投影する機能を有している。

【００８８】このような構成において、光学系２２０４
はコストの関係からなるべく小型化することが求められ
ている。そしてそれに対応して表示装置２２０３も小型
化することが求められている。

【００８９】アクティブマトリクス型のフラットパネル
ディスプレイを小型化した場合、アクティブマトリクス
回路を駆動する周辺駆動回路をもアクティブマトリクス
回路と同じ基板上に集積化することが求められる。

【００９０】これは、アクティブマトリクス回路が小型
化した場合、周辺駆動回路を構成する回路を外付けのＩ
Ｃでもって構成してもそれを装着することが困難になる
からである。

【００９１】よって、表示装置２２０３には、同一の基
板上にアクティブマトリクス回路と周辺駆動回路とをＴ
ＦＴでもって集積化する構成が採用される。

【００９２】ここでは、液晶表示装置２５０３として反
射型のものを用いる例を示した。しかし、ここに透過型
の液晶表示装置を用いてもよい。この場合、光学系を異
なるものとなる。

【００９３】図３（Ｄ）に示すのは、携帯電話である。
この装置は、本体２３０１にアクティブマトリクス型の
液晶表示装置２３０４、操作スイッチ２３０５、音声入
力部２３０３、音声出力部２３０２、アンテナ２３０６
を備えている。

【００９４】また、最近は、（Ａ）に示す携帯型情報処
理端末と（Ｄ）に示す携帯電話とを組み合わせたような
構成も商品化されている。

【００９５】図３（Ｅ）に示すのは、携帯型のビデオカ
メラである。これは、本体２４０１に受像部２４０６、
音声入力部２４０３、操作スイッチ２４０４、アクティ
ブマトリクス型の液晶ディスプレイ２４０２、バッテリ
ー２４０５を備えている。

【００９６】図３（Ｆ）に示すのは、リアプロジェクシ
ン型の液晶表示装置である。この構成は、本体２５０１
に投影用のスクリーンを備えた構造となっている。表示
は、光源２５０２からの光を偏光ビームスプリッタ２５
０４で分離し、この分離された光を反射型の液晶表示装
置２５０３で光学変調し、この光学変調された画像を反
射してリフレクター２５０５、２５０６で反射し、それ
をスクリーン２５０７に投影するものである。

【００９７】ここでは、液晶表示装置２５０３として反
射型のものを用いる例を示した。しかし、ここに透過型
の液晶表示装置を用いてもよい。この場合、光学系を変
更すればよい。

【００９８】〔実施例４〕本実施例は、実施例１に示す
作製工程を改良したものである。実施例１に示す作製工
程においては、図１（Ｄ）に示す工程において、露呈し
た酸化珪素膜（ゲイト絶縁膜を構成する）を完全に除去
している。

【００９９】このようにするのは、後のヘビードーピン
グ工程（（図２（Ａ）に示す工程で行われる）におい
て、被ドーピング領域を露呈させて、ドーピング効率を
高めるためである。

【０１００】しかし、一方で被ドーピング領域を完全に
露呈させてしまうのは、ドーピング時（イオン注入時）
に表面状態が荒れてしまう等の問題も生じる。

【０１０１】そこで本実施例においては、図５に示すよ
うな作製工程を採用する。ここでは、まず図１（Ａ）〜
（Ｃ）に工程に従って、図５（Ａ）に示す状態を得る。
この状態では、酸化珪素膜１０４がゲイト電極及びその
周囲の陽極酸化膜が設けられた部分以外の領域で露呈し
ている。

【０１０２】図５（Ａ）に示す状態を得たら、垂直異方
性を有するドライエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて、
露呈した酸化珪素膜１０４のエッチングする。この際、
全てをエッチングしような条件とする。

【０１０３】例えば、酸化珪素膜１０４の膜厚が１００
ｎｍである場合、エッチングする膜厚を８０ｎｍとし、
２０ｎｍ残すようにする。

【０１０４】こうすることで、図５（Ｂ）に示す状態を
得る。ここで、５０１がエッチングされずに残存した酸
化珪素膜であり、５０２が一部の膜厚を残して残存され
た酸化珪素膜である。

【０１０５】こうすることにより、後の工程におけるヘ
ビードーピング時において、ドーピング効率を高めるこ
とができるとともに同時に被ドーピング領域を保護した
状態とすることができる。

【０１０６】即ち、残存した酸化珪素膜５０２がドーピ
ングに支障のない程度の膜厚として残存し、しかもドー
ピング時に被ドーピング領域の表面がドーパントイオン
の衝撃によって荒れてしまうことを防ぐことができる。

【０１０７】こうしてソース／ドレイン領域となるべき
領域にヘビードーピングを行うことにより、図５（Ｃ）
に示す状態を得る。この状態は、図２（Ａ）に対応する
ものである。

【０１０８】なお、ゲイト絶縁膜以外の構成に関して
は、図１及び図２に示すものと同じである。

【０１０９】〔実施例５〕本実施例では、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置の一部を作製する場合の例を
示す。ここでは、アクティブマトリクス回路と周辺駆動
回路とを同一基板上に形成する例を示す。

【０１１０】図６に本実施例の作製工程を示す。まず、
ガラス基板６０１上に結晶性珪素膜でなる活性層を３つ
形成する。なお、ここでは下地膜の存在は省略する。

【０１１１】活性層は、６０２と６０３と６００で示さ
れる第１のパターンと、６０４と６０５と６０６で示さ
れる第２のパターンと、６０７と６０８と６０９で示さ
れる第３のパターンと、で示される。

【０１１２】ここで、第１のパターンと第２のパターン
とが、周辺駆動回路のＣＭＯＳ回路を構成する２つのＴ
ＦＴの活性層である。また、第３のパターンが画素マト
リクスに配置されるＴＦＴの活性層である。

【０１１３】各活性層のパターンを形成したら、ゲイト
絶縁膜となる酸化珪素膜６１０を成膜し、さらにタンタ
ルでなるゲイト電極６１１、６１２、６１３を形成す
る。

【０１１４】さらに不純物のライトドーピングをマスク
を用いて選択的に行い、Ｎ型のライトドーピング領域６
０２、６００、さらに６０７、６０９を形成する。ま
た、Ｐ型のライトドープ領域６０４、６０６を形成す
る。こうして図６（Ａ）に示す状態を得る。

【０１１５】次に各ゲイト電極６１１、６１２、６１３
を陽極とした陽極酸化を行い、陽極酸化膜６１４、６１
５、６１６を形成する。この陽極酸化は、実施例１に示
したように外側と内側とに進行する。（図６（Ｂ））

【０１１６】次に露呈した酸化珪素膜６１０をドライエ
ッチング法で除去する。そして図６（Ｃ）に示す状態を
得、今度はヘビードーピングの条件で燐及びボロンのド
ーピングを選択的に行う。

【０１１７】こうして、燐がヘビードーピングされた領
域６２０、６２２、ボロンがヘビードーピングされた領
域６２１が形成される。（図６（Ｃ））

【０１１８】次に層間絶縁膜として窒化珪素膜６２９と
樹脂膜６３０を形成する。そしてコンタクトホールの形
成を行い、ＮＴＦＴのソース電極６３１とドレイン電極
６３２を形成する。そして、同時にＰＴＦＴのソース電
極６３４とドレイン電極６３３を形成する。

【０１１９】また、画素マトリクス回路に配置されるＮ
ＴＦＴのソース電極６３５とドレイン電極６３６を形成
する。ドレイン電極６３６には図示しない画素電極が接
続される。

【０１２０】ここで、ＮＴＦＴとはＮチャネル型のＴＦ
Ｔであり、ＰＴＦＴとはＰチャネル型のＴＦＴのことで
ある。

【０１２１】こうして、周辺駆動回路に配置されるＮＴ
ＦＴとＰＴＦＴとでなるＣＭＯＳ回路と画素マトリクス
回路に配置されるＮＴＦＴとを同一基板上に形成するこ
とができる。

【０１２２】

【発明の効果】本明細書で開示する発明を採用すること
で、高抵抗領域を形成する新規な技術を提供することが
できる。また、特にドーピング技術との関係において、
より高い制御性、及びより高い生産性を有した構成を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図２】 ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図３】 各種装置の概要を示す図。

【図４】 ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図５】 ＴＦＴの作製工程を示す図。

【図６】 アクティブマトリクス型の液晶表示装置のＴ
ＦＴ基板の作製工程を示す図。

【符号の説明】

１０１ ガラス基板 １０２ 下地膜（酸化珪素膜） １０３ 活性層 １０４ 酸化珪素膜 １０５ タンタルパターン １０６ 高濃度にドーピングが行われれた領
域 １０７ ドーピングが行われなかった領域 １０８ 高濃度にドーピングが行われた領域 １０９ 陽極酸化前のタンタルパターンの表
面 １１０ 内側に進んだ陽極酸化領域 １１１ 外側に進んだ陽極酸化領域 １１２ ゲイト電極（残存したタンタルパタ
ーン） １１３ 陽極酸化膜 １１４ 残存したゲイト絶縁膜（酸化珪素
膜） １１５ ソース領域 １１６ 低濃度不純物領域 １１７ オフセット領域 １１８ チャネル領域 １１９ オフセット領域 １２０ 低濃度不純物領域 １２１ ドレイン領域 １２５ 窒化珪素膜 １２２ アクリル樹脂膜 １２３ ソース電極 １２４ ドレイン電極

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】活性層と、 該活性層上に形成されたゲイト絶縁膜と、 該ゲイト絶縁膜上に形成された陽極酸化可能な材料でな
   るゲイト電極と、 を有し、 前記ゲイト電極の少なくとも側面には陽極酸化膜が形成
   されており、 前記活性層中には、チャネル領域とオフセット領域と低
   濃度不純物領域とソース／ドレイン領域とが形成されて
   おり、 前記チャネル領域とオフセット領域との境界は、ゲイト
   電極と陽極酸化膜との境界によって画定され、 前記オフセット領域とソース／ドレイン領域との境界
   は、ゲイト電極側面の陽極酸化膜の表面の位置で画定さ
   れ、 前記陽極酸化膜でもってゲイト絶縁膜がパターニングさ
   れていることを特徴とする半導体デバイス。
2. 【請求項２】活性層と、 該活性層上に形成されたゲイト絶縁膜と、 該ゲイト絶縁膜上に形成された陽極酸化可能な材料でな
   るゲイト電極と、 を有し、 前記ゲイト電極の少なくとも側面には陽極酸化膜が形成
   されており、 前記活性層中には、チャネル領域とオフセット領域と低
   濃度不純物領域とソース／ドレイン領域とが形成されて
   おり、 前記チャネル領域とオフセット領域の境界は、ゲイト電
   極と陽極酸化膜との境界によって画定され、 前記ゲイト電極側面の陽極酸化膜の表面の位置で前記低
   濃度不純物領域とソース／ドレイン領域との境界、及び
   ゲイト絶縁膜の端部が画定されていることを特徴とする
   半導体デバイス。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、ゲイト
   電極を構成する材料としてタンタルが利用されることを
   特徴とする半導体デバイス。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２において、ゲイト
   電極を構成する材料として陽極酸化可能な耐熱性金属が
   利用されることを特徴とする半導体デバイス。
5. 【請求項５】請求項１または請求項２において、ゲイト
   電極としてＴａＮとＴａとＴａＮとを積層した構造をを
   採用することを特徴とする半導体デバイス。
6. 【請求項６】請求項１または請求項２に記載の半導体デ
   バイスを集積化した回路を備えたことを特徴とする半導
   体装置。
7. 【請求項７】活性層パターンを形成する工程と、 前記活性層パターン上にゲイト絶縁膜を形成する工程
   と、 前記ゲイト絶縁膜上に陽極酸化可能な材料でなるパター
   ンを形成する工程と、 前記陽極酸化可能な材料でなるパターンをマスクとして
   活性層に対して導電型を付与する不純物イオンを加速注
   入する工程と、 前記陽極酸化可能な材料でなるパターンの少なくとも側
   表面に陽極酸化膜を形成する工程と、 前記陽極酸化可能な材料でなるパターンとその表面に形
   成された陽極酸化膜をマスクとして前記ゲイト絶縁膜の
   露呈した領域をエッチングする工程と、 該工程で露呈した活性層の領域に前記不純物イオンをよ
   り大きなドーズ量でもって選択的に加速注入する工程
   と、 を有し、 前記陽極酸化膜は、陽極酸化可能な材料でなるパターン
   の外側と内側に向かって成長することを特徴とする半導
   体デバイスの作製方法。
8. 【請求項８】請求項７において、ゲイト電極を構成する
   材料としてタンタルが利用されることを特徴とする半導
   体デバイスの作製方法。
9. 【請求項９】請求項７において、ゲイト電極を構成する
   材料として陽極酸化可能な耐熱性金属が利用されること
   を特徴とする半導体デバイスの作製方法。
10. 【請求項１０】請求項７において、ゲイト電極としてＴ
    ａＮとＴａとＴａＮとを積層した構造をを採用すること
    を特徴とする半導体デバイスの作製方法。
11. 【請求項１１】請求項７において、活性層パターン中に
    は、オフセット領域と低濃度不純物領域とソース／ドレ
    イン領域とが形成され、 オフセット領域は内側に成長した陽極酸化膜によってそ
    の領域が画定され、 低濃度不純物領域は、外側に成長した陽極酸化膜によっ
    てその領域が画定されることを特徴とする半導体デバイ
    スの作製方法。