JPS62274777A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜トランジスタおよびその製造方法に係り
、特にソース・ドレイン電極のオーミック接触層の形成
に関する。

Ｃ従来技術およびその問題点〕 ガラスのような低廉な大面積透明基板上に２次元的に集
積してアクティブマトリックスにまとめ、これを液晶の
ような光学的活性物質とを組み合わせてパネル形ディス
プレイを実現することができることから、近年薄膜トラ
ンジシスタが注目されてきている。

ところで、多結晶シリコン薄膜を活性層に用いた薄膜ト
ランジスタでは、ＯＦＦ電流を低減するため、通常はノ
ンドープの多結晶シリコンを用いている。（特公昭５９
−３３　Ｉｌｌ　７７号）しかしながら、活性層として
ノンドープの多結晶シリコンを用いた場合、ソース・ド
レイン電極と、活性層との電気的接触性が悪く、素子特
性を低下させる原因となっていた。

そこで、ソース・ドレイン電極と活性層との電気的接触
性を高めるために、ソース・ドレイン領域に不純物原子
を熱拡散したり、イオンインブラン仝−ジョン法により
イオンを打ち込んだ後アニールする方法により接触形成
層を形成する方法等が提案されている。

しかし、熱拡散工程にしても、イオン注入工程における
アニール工程にしても、夫々例えば１２００℃、１００
０℃と高温工程を要する上、多結晶シリコンは結晶粒界
が多数存在するため粒界に優先的に拡散が進むため微細
な構造が作りにくいという問題があった。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、高温工程
を経ることなく、素子特性の良好な薄膜トランジスタを
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明では、薄膜トランジスタの活性層としての
多結晶シリコン層のソース・ドレイン領域の表面にオー
ミック接触形成層として遷移金属のシリサイド層を配設
するようにしている。

また、本発明の方法では、薄膜トランジスタの製造にお
いて、活性層としての多結晶リコン層上に、遷移金属層
を形成した後、熱処理を行ない、遷移金属層と多結晶シ
リコン層の界面に遷移金属のシリサイド層を形成し、こ
れをソース・ドレイン領域への接触形成層としている。

〔作用〕

遷移金属とシリコン層表面との界面反応による遷移金属
のシリサイド層の形成にはせいぜい５００℃程度という
、熱拡散やイオン注入後のアニール工程に比べて低い温
度の処理工程ですみ、また熱拡散やイオン注入によって
オーミック接触形成層を形成する場合に比べて素子領域
の微細化も容易となる。

望ましくは、多結晶シリコン層上にゲート絶縁膜および
ゲート電極を形成した後、遷移金属層を堆積し、熱処理
した後、遷移金属層をエツチング除去するようにすると
よい。これにより、ゲート領域上ではゲート絶縁膜の存
在により界面反応は生じないためセルフアライメントで
オーミック接触形成層が形成される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。

第１図（ａ）乃至第１図（ｇ）は、本発明実施例の薄膜
トランジスタの製造工程を示す図である。

まず、第１図（ａ）に示す如く、ガラス基板１上に減圧
ＣＶＤ法により活性層２としての多結晶シリコン薄膜を
堆積する。

次いで、通常のフォトリソ法により該多結晶シリコン薄
膜をバターニングした後、第１図（ｂ）に示す如＜ＣＶ
Ｄ法により、ゲート絶縁膜３として、の酸化シリコン膜
を堆積する。

更に、この上層にゲート電極４として、多結晶シリコン
膜をＣＶＤ法により堆積し、第１図（ｃ）に示す如く通
常のフォトリソ法によりバターニングする。

続いて、前記ゲート電極４をマスクとしてゲート絶縁膜
３をバターニングする。（第１図（ｄ））この後、第１
図（ｅ）に示す如く、スパッタ法により、クロム薄膜６
を堆積した後、５００℃３０分程度の熱処理を行ない、
シリコンとクロム薄膜との界面に接触形成層としてのク
ロムシリサイド層７を形成する。

続いて、第１図（ｆ）示す如く、クロム薄膜６をエツチ
ング除去する。

そして最後に、ＣＶＤ法により絶縁層８としての酸化シ
リコン膜を形成し、コンタクトホールｈを穿孔した後、
スパッタ法によりアルミニウム薄膜を堆積し、フォトリ
ソ工程を経てソース・ドレイン電極９ａ、９ｂ等の電極
配線パターン９を形成し、第１図（ｇ）に示す如く、薄
膜トランジスタが完成せしめられる。

このようにして形成された薄膜トランジスタは、ソース
・ドレイン電極と活性層との間に接触形成層として低抵
抗のクロムシリサイド層が介在せしめられているため、
素子特性が極めて良好である。

また、従来の熱拡散やイオン注入による接触形成層に比
べ、高温工程を経ることなく形成でき、制御性良く形成
できるため素子領域の微細化も可能となる。

なお、実施例では、クロム薄膜を熱処理後、第１図（ｅ
）に示す如く全てエツチング除去したが、配線パターン
が多層でないときは、フォトリソ法により、配線パター
ン９０となる部分を残して第２図に示す如く選択的にエ
ツチング除去するようにすれば、電極配線パターンを新
たに堆積する工程が不要となる。

また、実施例では、活性層に対してゲート電極とソース
・ドレイン電極とが同じ側にあるコブラナ型の薄膜トラ
ンジスタについて説明したが、コプラナ型に限定される
ことなく、スタガ型の薄膜トランジスタにも適用可能で
あることはいうまでもない。

更にまた、実施例では遷移金属としてクロム（Ｃｒ）’
を用いたが、クロムに限定されることなく、タングステ
ン（Ｗ）等、他の遷移金属を用いても良いことはいうま
でもない。

また活性層、電極材料、絶縁膜等についても、実施例に
限定されることなく、適宜選択可能である。またこれら
の膜の成膜方法としてもレーザアニール法、蒸着法、プ
ラズマＣＶＤ法、ＣＶＤ法、スパッタ法等から適宜選択
可能である。

〔効果〕

以上説明してきたように本発明によれば、ソース・ドレ
イイン領域へのオーミック接触形成層として、遷移金属
のシリサイド層を形成するようにしているため、低温工
程で形成でき、微細な構造を容易に形成することができ
る。

また、拡散工程あるいはイオン注入工程が不要となるこ
とにより製造コストが大幅に低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｇ）は、本発明実施例の薄膜トラン
ジスタの製造工程図、第２図は同製造工程図の変形例を
示す図である。 １・・・ガラス基板、２・・・活性層、３・・・ゲート
絶縁膜、４・・・ゲート電極、６・・・クロム薄膜、７
・・・接触形成層（クロムシリサイド）、８・・・絶縁
層、９・・・電極配線パターン、９ａ・・・ソース、９
ｂ・・・ドレイン。 第１図（０）　　　　　　　　第１図（ｅ）第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性層として多結晶シリコン層を用いた薄膜トラ
   ンジスタにおいて、 ソース・ドレイン領域へのオーミック接触形成層を遷移
   金属のシリサイド層から構成したことを特徴とする薄膜
   トランジスタ。
2. （２）活性層として多結晶シリコン層を用いた薄膜トラ
   ンジスタの製造方法において、 ソース・ドレイン領域へのオーミック接触形成層の形成
   工程が、 前記多結晶シリコン層上に遷移金属層を形成する堆積工
   程と、 前記多結晶シリコン層と遷移金属層との界面で界面反応
   を生ぜしむべく、熱処理を行なう加熱工程と、 を含み、遷移金属のシリサイド層を形成する工程である
   ことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
3. （３）前記オーミック接触形成層の形成工程が、前記活
   性層上にゲート絶縁膜およびゲート電極を形成した後に
   行なわれるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（２）項記載の薄膜トランジスタの製造方法。