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TWI283069B - Thin film transistor and method for manufacturing of the same - Google Patents

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TWI283069B
TWI283069B TW090113334A TW90113334A TWI283069B TW I283069 B TWI283069 B TW I283069B TW 090113334 A TW090113334 A TW 090113334A TW 90113334 A TW90113334 A TW 90113334A TW I283069 B TWI283069 B TW I283069B
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TW
Taiwan
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film
layer
gate
gate insulating
thin film
Prior art date
Application number
TW090113334A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tanabe
Original Assignee
Nippon Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Description

1283069
五、發明說明（！） [技術領域] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明爲有關一種薄膜電晶體及其製造方法，其係 作爲記憶體、中央處理器（CPU)等的半導體裝置、或顯 示器、感測器、打印設備等功能機器的構成元件所使用 之形成在絕緣體上的薄膜電晶體者。 [背景技術] 以往，例如形成在玻璃或石英等絕緣基板上的，作 爲薄膜電晶體（以下稱TFT)之代表例中，是有氫化非晶 質矽TFT及多結晶矽TFT。 其中，氫化料晶質矽TFT在其製造過程中的最高溫 度爲約300 °C程度，因而其絕緣性基板可用廉價的低軟 化點玻璃基板。又，其移動度也達到lcm2/V · sec程度 的載體移動度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此氫化非晶質矽TFT被作爲主動矩陣型液晶顯示器 (以下稱爲主動矩陣型LCD)中的、各象素的開關電晶體 之用，而由配置在畫面周邊的驅動積體電路（積體電路 (1C)或形成在單結晶基板上的大型積體電路（LSI)等）所 驅動。在此場合中，氫化非晶質TFT是配置在每一個 象素上。 由此，此主動矩陣型LCD如與從周邊驅動積體電路 傳送液晶驅用電氣信號的被動型液晶顯示器（以下稱被 動型LCD)相比時，其串音已被減低而具可獲得良好圖 像品質之特徵。 其次，多結晶矽TFT是例如使用石英基板作爲其絕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 緣性基板’且，使用和L S I的製造過程同等的1 〇 〇 〇 °c 程度之高溫處理，就可獲得載體移動度爲30〜10〇cm2/V • s e c的性能。 在此，對於將此多結晶矽TFT應用在液晶顯示器上 的情形等予以說明。此多結晶矽TFT是如上述的，由 和LSI製造過程同等的約100(TC程度之高溫處理所形 成且可實現高的載體移動度。由此，可在同一絕緣性基 板上，同時的形成驅動各象素的多結晶矽TFT和周邊 驅動電路部（例如LSI)，其與上述主動矩陣型LCD相比 時，可容易的使液晶顯示器小型化。 具體上，在主動矩陣型LCD中，基板與周邊驅動積 體電路之間的連接是使用卷帶自動接合（TAB)或打線接 合（Wire Bonding)法。 因而，主動矩陣型LCD會隨著要其小型化或高解析 度化，其基板與周邊驅動積體電路之間的連接節距會狹 小化，難於解決這些的連接。相對的，在於使用多結晶 矽TFT的液晶顯示器中，如上述的可在於同一絕緣基 板上，同時的形成多結晶矽TFT和周邊驅動電路部， 因而，其小型化較爲容易。 即，此多結晶矽TFT是有助於在液晶顯示器製造過 程中的製造成本的減低及小型化。例如使用這種多結晶 矽TFT的液晶顯示器中，是有一種用在液晶投影機的 液晶光閥。此液晶光閥中，已被實現相當於解析度 1 000dpi(點/英尺）的驅動電路一體型顯示元件。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） &—』--------裝--------訂—^------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 A7 B7 五、發明說明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，這些多結晶矽TFT是如上述的，在約1 000 °C 程度的高溫處理所製造者，因而，不能使用在於主動矩 陣型LCD中可使用的廉價的低軟化點玻璃基板，而不 得不使用高價的石英基板。即，要用廉價的低軟化點玻 璃和多結晶矽TFT以形成液晶顯示器是有困難之問題 。因此，爲了要使用低軟化點玻璃基板，必須將多結晶 矽TFT在製造過程中之溫度降低，而其降低溫度手段 中已被硏究開發的是應用準分子雷射結晶化技術的多結 晶矽膜之低溫形成技術。 又，要形成閘極之際，例如用濺射鋁膜作爲該閘極 ，以使其處理溫度溫度的低溫化。雖以如此使低軟化點 基板的使用成爲可能，但在此產生新的問題。在具體上 ，隨著製造過程整體上的處理溫度低溫化之進展，對閘 極絕緣膜的熱處理溫度也必須降低，閘極絕緣膜的品質 會降低。由此，閘極絕緣膜與閘極（A1)會容氣產生反應 ，且，隨著TFT元件尺寸的微細化、低電壓驅動化， 也在謀求閘極絕緣膜的薄膜化，因而，閘極絕緣膜的可 靠性會有大幅降低之問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此，可使此問題解決的是有如特開平1 1 -3 07777號 : 公報所公佈的薄膜電晶體。此薄膜電晶體是具備形成在 絕緣基板上的持有源極·汲極領域之結晶化矽薄膜；介 以閘極絕緣膜，形成在該結晶化矽薄膜的通道領域上方 之微結晶矽薄膜；和，用濺射法形成在該微結晶矽薄膜 上閘極金屬者。在此場合中，源極•汲極領域是以閘極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 爲遮罩，用離子注入法或離子摻雜法，以自調合的形成 者。又，微結晶矽薄膜是用電漿心學氣相沈積（以下稱 CVD)法所形成。如此，使用這種可在於3 00t程度的 低成膜溫度就可獲得低電阻的磷摻雜層之由電漿CVD 法所形成的微結晶矽薄膜，就可解決上述問題。 然而在閘極的下層是有微結晶矽薄膜，即，是使用 結晶性材料，因而，於形成源極•汲極之際，所注入或 引進的離子會引起通道作用，此離子會有到達更深之虞 。在具體上是離子會穿透閘極而到達閘極絕緣膜中或結 晶化矽薄膜中，致使電晶體特性劣化之虞的問題之存在。 本發明的目的是在於提供一種可改善往例所持有的 問題，可抑制離子的通道作用所引起的電晶體特性劣化 之薄膜電晶體者。 [發明之啓示] 本發明的薄膜電晶體是由具備：持有形成在基板上 的源極•汲極領域及通道領域之結晶化矽膜；形成在該 結晶化矽膜上的閘極絕緣膜；和，形成在該絕緣膜上的 閘極之構造所構成。在此，閘極是設有非晶質層和結晶 質層者。 又，本發明的薄膜電晶體之製造方法是在於包含： 在基板上形成源極·汲極領域用的結晶化矽膜的工程； 在該結晶化砂層上形成閘極絕緣膜的工程；及在該閘極 絕緣膜上形成閘極的工程之薄膜電晶體之製造方法中， 在上述閘極形成工程中係包含形成作爲閘極構成要素的 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） « L---r-------裝--------訂---：------- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 1283069 A7 B7 五、發明說明（5 ) 非晶質層及結晶質層之工程者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以如此形成薄膜電晶體時，如要用離子注入法或離 子摻雜法，且，以閘極作爲遮罩，自調合的形成源極· 汲極領域之時，可抑制在往例中所擔心的，由於所注入 或引進的離子之通道作用所引起弊病之事。 又，也可將非晶質層設在閘極絕緣膜表面上，並在 該非晶質層上設置結晶質層。在此，對閘極詳述時，非 晶質層可由非晶質材料來形成，且結晶質層可由結晶質 材料來形成。其製造方法是例如要在閘極絕緣膜上形成 非晶質層之場合中’是在上述非晶質層的形成工程中， 在閘極絕緣膜上’層疊非晶質材料，然後，在上述結晶 質層的形成工程中，在該非晶質材料上，層疊結晶質材 料。在此場合中’非晶質材料及結晶質材料是可使用摻 雜磷、砷、或硼等雜質的砂薄膜。由此，如上述的，可 抑制由於離子的通道作用所引起的弊病。 、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又’也可用非晶質材料形成非晶質層後，在該非晶 質材料上照射雷射光，以使非晶質材料表面成爲結晶質 層，而形成爲閘極者。依此形成閘極，也可抑制由於離 子的通道作用所引起的弊病。 又，也可形成矽薄膜以作爲閘極的構成要素，而此 矽薄膜是具備非晶質層及結晶質層者。其製造方法是在 矽薄膜的形成工程中，控制該矽薄膜的成膜時間。例如 要在閘極絕緣膜上形成砂薄膜的場合中，控制其成膜時 間’以使其與閘極絕緣膜的交界面近旁成爲非晶質層， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1283069
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) 且隨著此矽薄膜的沈積之進行，變化其結晶性，以使在 非晶質層上成爲結晶質層。此時，結晶質層中的結晶成 分會隨著離開於閘極絕緣膜而增加。以如此形成矽薄膜 時，也可抑制由於離子的通道作用所引起的弊病。 又，在形成矽薄膜後，進行30(TC以上的退火，然後 進行引進氫的處理，由此而可保護的薄膜的表面。 接著’將如上述所形成的矽薄膜製成圖案後，以該 砂薄膜作爲遮罩，在結晶化矽薄膜形成源極•汲極領域 。然後’照射所定照射強度之雷射光。因此，可使矽薄 膜及結晶化砂薄膜低電阻化之同時，也可使源極•汲極 領域活性化。 [實施發明之較佳形態] 參照第1圖，說明本發明的第1實施形態。此第1 圖中的符號1 0是表示薄膜電晶體。 此薄膜電晶體1 0是如第1圖所示的具備：、形成在絕 緣性基板1上的持有源極•汲極領域2a及通道領域2b 之結晶化矽薄膜2 ;形成在該結晶化矽薄膜2上的，例 如由矽氧化膜所構成之閘極絕緣膜3 ;和，形成在該閘 極絕緣膜3上之閘極4。 在此’絕緣性基板1是使用玻璃基板。又，結晶化 矽薄膜2是由非摻雜（無添加雜質）膜所形成，源極•汲 極領域2a是用離子注入法或離子摻雜法，以控制價電 子爲目的的、注入或引進磷、硼或砷等的高濃度雜質所 形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） ,!-------·裝--------訂---------^9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 五 '發明説明（7 ) 又，閘極4是具備形成在通道領域2b上方的下層閘 極矽5 (非晶質層），和形成在該下層閘極矽5上的上層 閘極矽（結晶質層）6，及，形成在該上層閘極矽6上的 金屬或金屬矽化物之閘極金屬7。其中，下層閘極矽5 是用預先摻雜磷的非晶質矽（非晶質材料），上層閘極矽 6是用同樣摻雜磷的結晶性矽（結晶性材料）。 如此的，在非晶質材料的閘極絕緣膜3上形成非晶 質材料的下層閘極矽5，因而，在於要形成源極•汲極 領域2a時，可防止如往例中的通道作用，而可抑制電 晶特性的劣化。 在本實施形態中，絕緣性基板1是用玻璃基板者， 但，也可用在玻璃基板上如後述的層疊基板覆蓋膜者， 或在矽基板上形成熱氧化膜者。又，結晶化矽薄膜2也 可用以控制閥値爲目的的、引進磷或硼作爲其低濃度雜 質者。 其次，參照第2圖（a)、（b)說明本發明的第2實施形態 、在此第2圖（a)、（b)中的符號20是表示薄膜電晶體。 此薄膜電晶體20是如第2圖（a)所示的，具備：形成 在絕緣性基板Η上的持有源極、汲極領域1 2a及通道 領域1 2 b之結晶化矽薄膜1 2 ;形成在該結晶化矽薄膜 1 2上的，例如由矽氧化膜所構成之閘極絕緣膜1 3 ;和 ，形成在該閘極絕緣膜1 3上，且在通道領域1 2b上方 之閘極1 4。 又，此閘極1 4是具備：形成在其凹凸部分的層間分 離絕緣膜1 8 ;和’埋沒於形成在該層間分離絕緣膜i 8 -9- 1283069 五、發明説明（8 ) 及閘極絕緣膜1 3的接觸孔1 7之由鋁所構成的，如第 2(a)、（b)圖所示之金屬配線19。由此可使其配線電阻 減低。 在此，閘極14是具備形成在通道領域12b上方的下 層閘極矽（非晶質層）1 5，和，形成在該下層閘極矽1 5 上的上層閘極矽（結晶質層）16。其中，下層閘極矽15 是用預先摻雜磷的非晶質矽（非晶質材料），上層閘極矽 1 6是用同樣摻雜磷的結晶性矽（結晶性材料）。 又，絕緣性基板Π是用和第1實施形態同樣的東西 ，結晶化矽薄膜1 2及源極•汲極領域1 2a是和第1實 施形態同樣的形成之。 如此，是在非晶質材料的閘極絕緣膜1 3上形成非晶 質材料的下層閘極矽1 5，因而和第1實施形態同樣， 要形成源極•汲極領域1 2 a時，可防止如往例中的通道 作用，而可抑制電晶體特性的劣化。 在本實施形態中，金屬配線1 9是用鋁所構成者，但 也可用銅、鎢、鉬、鈦等的金屬，以這些金屬作爲基礎 材料之合金、或多種金屬的層疊體以取代於鋁者。 在此，如在於上述第1及第2實施形態中不形成作 爲上層聞極砂層6、1 6的結晶性砂時，也可獲得和各實 施形態同樣效果。例如對作爲下層閘極矽5、1 5的非晶 質矽照射雷射光，以使非晶質矽表面成爲結晶質層即可。 以如上述各實施形態所例示的、構成薄膜電晶體！ 〇 、20時，是可解決往例之問題，但如採用如下述的構 成時，也可同樣可使問題獲得解決。 -10- 1283069 A7 B7 五、發明說明（9 ) ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，對形成在由非晶質材料所構成的鬧極絕緣膜 上之矽薄膜的膜厚與其電阻率之間的關係加以說明。爲 此，其試樣是用使用平板型的高頻電漿CVD裝置將矽 薄膜形成在玻璃基板（非晶質基板）上者。由此’可獲得 和在閘極絕緣膜上形成的矽薄膜時同等之效果。 以氣體摻雜磷的矽薄膜之形成條件如下。
基板溫度 32Q°C 矽烷流量 20sccm 氫流量 lOOOsccm 膦（氫稀釋〇_5%)流量 40sccm 氣體壓力 50Pa 高頻電力密度（連續放電） 128mW/cm2 典型的成膜速度 3.7nm/min 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 基於此形成條件，控制矽薄膜的成膜時間，以作爲 膜厚不同的三種（40.7nm、68.5nm、104.6nm)試樣。然 後，測定各膜厚的薄片電阻，將此薄片電阻換算成電阻 率。其結果（各膜厚與薄片電阻和電阻率的關係）如第3 圖所示。由此第3圖可知，隨著膜厚的增加其電阻率會 降低。此乃暗示著其係在膜厚方向產生電阻率分佈之事。 依據以上的結果進行光譜偏振光分析（e 11 i p s 〇 m e t r y) 測定，用布魯吉曼（Bruggeman)的有效媒質近似 (Effective Medium Approximation)解析在膜厚方向的構 造變化。 此解析是用上述三種試樣。在此，在膜厚40.7nm、 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1283069 五、發明説明（i〇 ) 68.5nm、及104.6nm的各矽薄膜表面，分別形成膜厚 3.4nm、9.2nm、及12.7nm的表面氧化膜。而對膜厚 40· 7nm試樣的解析結果在第4(a)圖，膜厚68.5 nm試樣 的解析結果在第4(b)圖、膜厚104.6nm試樣的解析，結 果在第4(c)圖所示。這些在測定、解析上的誤差是由導 入空隙成分所調整。 在膜厚40.7nm的矽薄膜中，由第4(a)圖得知，其下 層（玻璃基板側）1 3 · 1 nm的閘極矽層中的非晶質矽成分 爲100%，上層27· 6nm的閘極矽層中的結晶性矽成分 已上升到14%。 其次，在膜厚6 8 · 5 n m的砂薄膜中，由第4 (b)圖得知 ，其下層27· lnm的閘極矽層中未能觀測到結晶性矽成 分，而非晶質矽成分已減少到79%。又，在上層l.4nm 的閘極矽層中的結晶生矽成分已增加到4 9 %。 同樣的，在膜厚104.8nm的矽薄膜中，由第4(c)圖得 知，其下層42· 1 nm的閘極矽層中未能觀測到結晶性矽 成分，而非晶質矽成分已減少到70%。又，在上層 62.5 nm的閘極矽層中，結晶性矽成分已增加到60%。 在此，對膜厚40· 7nm的矽薄膜之解析結果中，其下 層13. lnm閘極矽層是由100°/。非晶質矽成分所構成， 因而，在其他兩種矽薄膜中，也可推測其由100%非晶 質矽成分所構成的層是有1 3 nm程度。例如對膜厚 104.6nm的矽薄膜加以說明時，可想像其下層42.1nm 中的從玻璃基板算起的約13nm的層是由100%的非晶 -12- 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11) 質矽成分所構成，其上部約29nm的層是結晶成分逐漸 的增加者。 由此，.控制矽薄膜的成膜時間，就可使其下層形成 爲非晶質層，上層形成爲結晶質層。基於此結果，將本 發明薄膜電晶體的其他實施形態（第3及第4實施形態） 於後述之。 又，用電漿CVD法所形成的，由矽薄膜所構成之閘 極層是如第1及第2實施形態所示的使用閘極金屬（金 屬配線），就可在於像LCD那樣大型裝置中，也可減低 其配線電阻。然而，在於被要求更高的驅動能力、且， 要使閘極絕緣膜的薄膜化或通道長度的微細化之場合中 ，閘極層也被要求更低的電阻。在此場合中，施加600 t〜1 0 00 °C程度的熱處理，就可促進結晶的結晶化，由 此，雖可實現閘極的低電阻化，但如此一來基板就不能 用廉價的低軟化點玻璃（例如在800°C以上就會軟化的 玻璃）。 因此，基於如下的解析結果，將在於被要求更高的 驅動能力，且要使閘極絕緣膜的薄形化或通道長度的微 細化時，也可使用廉價的低軟化點玻璃等之本發明實施 ‘ 形態（第3及第4實施形態）加以說明。 在此是用三種膜厚（45nm、72nm、102nm)的，由砂薄 膜所構成之試樣，以準分子雷射光照射，其照射強度與 矽薄膜的薄片電阻値之關係如第5圖所示。這些各矽薄 膜是用電漿CVD法所形成，在於將基板溫度保持在室 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 裝--------訂---------· 1283069 五、發明説明（12 ) 溫的狀態下，照射準分子雷射光以使其再結晶化，測定 矽薄膜的薄片電阻値。其結果是如第5圖可知，隨著所 照射準分子雷射光照射強度的增強，矽薄膜的薄片電阻 値會降低。此時，如逐漸增強準分子雷射光的照射強度 時，由於過大的能量之投入，膜會消蝕。但是，由膜厚 102nm的矽薄膜中得知，使照射強度爲23 0mJ/ cm2時 ，其薄片電阻可降到3 00 Ω /□。
其次，準分子雷射光的照射強度與矽薄膜或源極· 汲極領域的薄片電阻値之間的關係是如第6圖及第7圖 所示。第6圖是將矽薄膜及源極•汲極領域的膜厚各個 形成爲50nm，第7圖是將矽薄膜及源極•汲極領域的 膜厚各個形成爲75nm者。
各試樣是具備用低壓化學氣相沈積（以下稱LPCVD) 法所形成而持有源極•汲極領域之非晶質矽層，和在該 非晶質矽層上用電漿CVD法所形成的矽薄膜（閘極矽層 )。在此，源極•汲極領域是將以磷化氫氣體作爲原料 的磷離子，用離子摻雜法的引進所形成。此場合中，摻 雜時的注入量程是設定在膜厚的大略中央，但，由於未 被質量分離，因而，其係也含有由多數原子所構成的磷 離子、磷、及氫的結合離子，或氫離子等。 如第6圖及第7圖所示，準分子雷射光的照射強度爲 13 0〜2 00 mJ/ cm2時，閘極矽層及源極•汲極領域各個都 呈現同等的電阻値。由此可知，例如將準分子雷射光的 照射強度設定在130〜200 m〗/ cm2時，就可使各矽層的 低電阻化，和源極•汲極領域的活性化同時的進行。 在此，參照第8圖說明本發明的第3實施形態。此 -14- 1283069 A7 B7 五、發明說明（ι〇 第8圖中的符號3 0是表示本實施例中的薄膜電晶體。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此薄膜電晶體3 0是如第8圖所示，具備：形成在絕 緣性基板2 1上的持有源極•汲極領域22a及通道領域 2 2b之結晶化矽薄膜22 ;形成在該結晶化矽薄膜22上 的第1閘極絕緣膜23 A ;以要覆蓋於該基板的凹凸部分 似的，形成在其上面之第2閘極絕緣膜23B ;和形成在 該第2閘極絕緣膜23B上之閘極24。又，此薄膜電晶 體30並具備形成在其凹凸部分的層間分離絕緣膜28 ; 和，埋設於形成在該層間分離絕緣膜2 8及第2閘極絕 緣膜23B的接觸孔27之金屬配線29。 其中，絕緣性基板2 1是使用在玻璃基板2 1 a上層疊 有由CVD氧化膜所構成的基板覆蓋膜21b者。又，第 1及第2閘極絕緣膜23 A，23B是由矽氧化膜或氮化膜 所形成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此，閘極24是具備形成在第2閘極絕緣膜23 B的 表面上，且在於通道領域22b上方的，由n +矽膜（矽薄 膜）25A所構成之閘極矽層25，和，形成在該閘極矽層 25上的閘極金屬27。此閘極矽層25是形成爲80nm的 膜厚，其下層部分（從第2閘極絕緣膜23B上算起的約 ‘ 13nm部分）是成爲非晶質層，上層部分（閘極矽層25的 扣掉下層部分之部分）是成爲結晶質層者。 如此的，在非晶質材料的第1及第2閘極絕緣膜23 A 、23B上，形成持有非晶層之閘極矽層25，因而，在 於要形成源極•汲極領域22a時，可防此如往例中的通 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（I4) 道作用，而可抑制電晶體特性的劣化。 在此，參照第9圖及第1 0圖說明本實施形態的薄膜 電晶體30之製造方法。此第9圖及第1〇圖是表示其製 造工程是從第9(a)圖到第9(e)圖、第l〇(f)圖到第l〇(h) 圖的順序進行者。 首先，在於經過洗淨、將有機物、金屬、以及微粒 子等除去的玻璃基板2 1 a上，層疊由CVD氧化膜所構 成的基板覆蓋膜21b，以形成第9(a)圖所示之絕緣性基 板21。接著，在該絕緣性基板21上形成矽薄膜22A， 然後，經由要除去有機物、金屬、微粒子，以及表面氧 化膜的洗淨工程後，將其引進於薄膜形成裝置（圖未示） 內。 在此，基板覆蓋膜2 1 b是以可防止基板材料（儘可能 減低鹼金屬濃度的玻璃、表面經過拋光的石英或玻璃等 )所含有的有害雜質之擴散者較爲有效。在具體上，本 實施形態的基板覆蓋膜2 1 b是用氧化矽膜。此氧化矽膜 是以矽烷和氧爲原料氣體，用LPCVD法，以基板溫度 4 5(TC在玻璃基板21a上形成Ιμιη的膜厚。如此用 LPCVD法時’也可使其覆蓋於玻璃基板21a的保持區 域（例如第9(a)圖中的玻璃基板21a的下面部分）以外的 全部表面（圖未示）。 此時，基板覆蓋膜21b(氧化矽膜）也可用四氧乙基矽 烷（以下稱TEOS)和以氧氣爲原料的電漿CVD，或以 TEOS和臭氧爲原料的常壓CVD等來形成。 -16- Ϋ紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） "" -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（I5) 接著，矽薄膜22A是以乙矽烷氣體爲原料，用 LPCVD法，在基板溫度5 0CTC下形成爲75nm的膜厚。 由此，矽薄膜22A中所含有的氫原子濃度會成爲1原 子％以下，因而，可防止在於後述的雷射光L1照工程 中，由於氫的放出所引起的矽薄膜2 2 A之乾斑等。 此時，於形成矽薄膜22A之際，也可用電漿CVD法 。像這樣用電漿CVD法，也可由調整絕緣性基板2 1的 溫度、氫/矽烷的流量比、以及氫/四氟化矽烷的流量比 等，以形成氫原子濃度低的矽薄膜22 A，而可獲得和用 LPCVD法時同樣的效果。 接著，如第9(b)圖所示，照射雷射光L1，矽薄膜 22A會被重整成爲結晶化矽薄膜22。此時，雷射結晶 化是在99.9999以上的高純度氮氣700托（1托=1.333x 1〇2帕斯卡（Pa))以上之氣氛中所進行，於照射雷射光 L1完了之後，引進氧氣。 . 在此，於引進氧氣之前進行氫電漿處理時，可使存 在於結晶化矽薄膜22中的懸空鍵進行純化。此氫電漿 處理也可在於第1及第2閘極絕緣膜23 A、23B、閘極 24，或金屬配線29等形成之後的階段進行之。但，如 要經過3 50°C上的製造工程之情形時，要在於該工程之 後才來進行，且在氫純化後的製造過程中，要將溫度保 持在3 5 0°C以下爲理想。 接著，將氣體排出後，經由基板搬運室（圖未示）搬運 到電漿CVD室（圖未示）。然後，在結晶化矽薄膜22上 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •---·--------裝--------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1283069 五、發明説明（16 ) 形成由氧化矽膜所構成的，如第9(c)圖所示之第1閘極 絕緣膜2 3 A。此氧化砍膜是以砂院、氦、及氧爲原料氣 體，用電漿CVD法，在基板溫度350°C下，形成l〇nm 膜厚。然後，視其所需，進行氫電漿處理或退火處理。 接著，用光刻法以及蝕刻法技術，如第9(d)圖所示 形成由結晶化矽薄膜22和第1閘極絕緣膜23 A所構成 的疊層膜之島部。此時，第1閘極絕緣膜23 A是要選 用比結晶化矽薄膜22的腐蝕率爲高的蝕刻條件者爲理 想。即，如第9(d)圖所示，以可使結晶化矽薄膜22和 第1閘極絕緣膜23 A成爲階梯式（或錐形）的施加蝕刻爲 理想。由此，可防止閘漏電流，而可提供可靠性高的薄 膜電晶體30。 接著，經由要除去有機物、金屬、以及微粒子的洗 淨工程後，以要將上述島部覆蓋似的，形成由氧化矽膜 所構成的，如第9(e)圖所示之第2閘極絕緣膜23B。此 氧化矽膜是以矽烷和氧爲原料氣體，用LPCVD法，在 基板溫度450 °C下，形成30nm膜厚。此時氧化矽膜是 也可用以TEOS和氧氣爲原料的電漿CVD法，或以 TEOS和臭氧爲原料的常壓CVD法來形成。 然後，在第2閘極絕緣膜2 3 B上，用電漿C V D法形 成如第9(e)圖所示的，80nm膜厚之n +矽膜25A。接著 ，將此n +矽膜25A製成圖案，以使其在以後要成爲通 道領域22b的上方，保留著n +矽膜25a。由此，形成 如第1 〇 (f)圖所示的閘極矽層2 5。 -18- 1283069 Α7 Β7 五、發明說明（π) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著’以閘極矽層25爲遮罩，注入雜質離子，形成 源極•汲極領域22a。此時，是用對於所要注入雜質離 子不做質量分離的離子摻雜法、離子注入法、電漿摻雜 法、或雷射摻雜法來形成。 在此，如要形成互補金氧半導體（以下稱CMOS)型電 路時，可倂用光刻法，以分開的作成n +領域所需的η 型通道保護膜薄膜TFT或電要ρ +領域的ρ型通道保護 Β TFT 〇 接著，再度照射準分子電射光L2。由此，閘極矽層 25及結晶化矽薄膜22會被低電阻化之同時，源極•汲 極領域22a也會被活性化。此時，第1及第2閘極絕緣 膜23 A、23B會由於其膜厚的關係，在其表面的，對準 分子雷射光L2之反射率會變化，因而要調整準分子雷 射光L2的照射強度，以使閘極矽層25及結晶化矽薄 膜22可獲得所欲電阻値的程度爲理想。例如此照射強 度是可由，所欲電阻値與照射強度特性來做決定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，由於是用LPCVD法以形成n +矽膜25A，因而， 可照射更高照射強度的準分子雷射光L2，由此，可使 閘極24更爲低電阻化。在此，用電漿CVD法所形成的 n +矽膜25 A之消蝕定限強度很小，因而，其與用 LPCVD法所形成的n +砂膜25A相比，較難於f吏其{氐電 阻化。因此，在本實施形態中，n +矽膜25 A雖用電漿 CVD法所形成，但如被要求閘極24的更低電阻化時， 可用消鈾開始強度較高的材料，其一例爲可使用用 -19- 冢紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Μ ) 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（18) LPCVD法所形成的n +矽膜25A 〇 接著，以要將第2閘極絕緣膜23b及閘極矽層25覆 蓋似的，沈積1 1 0 nm膜厚之金屬膜或鎢矽化物膜等的 金屬矽化物膜後製成圖案，以保留閘極矽層25的上部 金屬膜或金屬矽化物膜的，形成如第10(g)圖之閘極金 屬26。 在此，在前工程中如不照射準分子雷射L2時，要在 於形成閘極金屬26後，施加5 5 0°C的熱處理，以使源 極•汲極領域22a活性化。此時，熱處理溫度可在400 °C〜6 0 0°C程度範圍做適當的選擇。 接著’在此凹凸部分沈積層間分離絕緣膜28後，以 光刻法及鈾刻法技術，形成如第10(h)圖所示的接觸孔 27。然後在其凹凸部分沈積金屬（鋁）後，以光刻法及蝕 刻法技術，形成金屬配線29。 在此，層間分離絕緣膜28是用可使膜平坦<化的 TEOS系氧化膜。此時，也可用二氧化矽系塗布膜，或 有機塗布膜以取代於TEOS系氧化膜。又，金屬配線 29也可用銅、以鋁或銅爲基礎材料的合金、或者是鎢 或鉬等的高熔點金屬以取代於鋁。 經過以上的製造工程，就可形成性能和可靠性高的 薄膜電晶體3 0。 其次，參照第1 1圖說明本發明薄膜電晶體的第4實 施形態。在第1 1圖中的符號40是表示本實施形態之薄 膜電晶體。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） j-----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（I9) 此薄膜電晶體40是如第11圖所示，具備：形成在 絕緣性基板3 1上的持有源極•汲極領域3 2 a及通道領 域3 2b之結晶化矽薄膜3 2 ;形成在該結晶化矽薄膜3 2 上，且是在通道領域32b上方的第1閘極絕緣膜33 A ; 形成在該第1閘極絕緣膜3 3 A上的第2閘極絕緣膜 33B ;和，形成在該第2閘極絕緣膜33B上的，由n +矽 膜（矽薄膜）35A所構成之閘極34。又，此薄膜電晶體 40並具備形成在其凹凸部分的層間分離絕緣膜3 8 ’和 被埋設於形成在該層間分離絕緣膜3 8的接觸孔3 7之金 屬配線3 9。 其中，絕緣性基板3 1是使用在玻璃基板3 1 a上層疊 有由CVD氧化膜所構成的基板覆蓋膜3 lb者。又，第 1及第2閘極絕緣膜3 3 A、3 3 B是由矽氧化膜、或氮化 膜所形成。 在此，n +矽膜35A是形成爲80nm的膜厚，.和第3實 施形態同樣，其下層部分（從第2閘極絕緣膜33B上算 起的約13nm部分）是成爲非晶質層，而其上層部分（n + 矽膜3 5 A的扣掉下層部分）是成爲結晶質層。 如此，在非晶質材料的第1及第2閘極絕緣膜33 A、 ‘ 33B上，形成持有非晶質層的閘極34，因而，在於要 形成源極•汲極領域32a之際，可防止如往例中的通道 作用，而可抑制電晶體特性的劣化。 在此，參照第9圖及第1 2圖說明本實施形態中的薄 膜電晶體40之製造方法。此第9圖及第12圖是表示其 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ：—：--------裝--------訂---------^_wi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2G) 製造工程是從第9(a)圖到第9(e)圖、第12(f)、第12(g) 的順序進行者。 此薄膜電晶體4 0的到途中爲止是經過和第3實施形 態的薄膜電晶體30的製造工程同樣之工程（第9 (a)圖到 第9(e)圖爲止）所形成。因此，在此只對其以下的製程（ 第12(f)圖及第12(g)圖的工程）說明如下。又，此時， 是將第9(a)圖到第9(e)圖中的符號21改爲31，符號 21a改爲31a，符號21b改爲31b，符號22A改爲32A ，符號22改爲32，符號23A改爲33A，符號23B改爲 3 3 B，符號2 5 A改爲3 5 A。 形成第9(e)圖所示的n +矽膜35A後，製成圖案，以 如第1 2圖所示的保留以後會成爲通道領域3 2b的部分 上方之第1及第2閘極絕緣膜33 A、33B及n +矽膜35 A 。由此，而形成如第12(f)圖所示的閘極34。 接著，以閘極3 4作爲遮罩，形成注入雜質.離子的源 極•汲極領域32a。此時，是用對於所要注入離子不做 質量分離的離子摻雜法、離子注入法、電漿摻雜法、或 雷射摻雜法來形成。 在此，如要和3第實施形態同樣形成CMOS型電路 時，可倂用光刻法，以分開的作成n+領域所需的η型通 道保護膜TFT，或需要ρ +領域的ρ型通道保護膜TFT。 接著，再度照射準分子雷射光L2。由此，閘極34及 結晶化矽薄膜22會被低電阻化之同時，源極•汲極領 域也會被活性化。 -22- $紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _~ Γ I I .--I I I I I · I I I I--丨訂·丨丨丨丨丨丨丨- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（21 ) 接著’在此凹凸部分沈積層間分離絕緣膜3 8後，以 光刻法及蝕刻法技術形成如第12(g)圖所示之接觸孔37 。然後’在其凹凸部分沈積金屬（鋁）後，以光刻法及蝕 刻法技術，形成金屬配線3 9。 在此’層間分離絕緣膜3 8是用可使膜平坦化的 TEO S系氧化膜。此時，也可用二氧化矽塗布膜或有機 塗布膜以取代於TEOS系氧化膜。又，金屬配線39也 可用銅、以銅或鋁爲基礎材料的合金、或者是鎢或鉬等 的高熔點金屬，以取代於鋁。 經過以上的製造工程，就可形成性能和可靠性高的 薄膜電晶體40。 其次，第1 3圖是使用上述各實施形態薄膜電晶體的 ’由2nx2m位元之儲存格MEM2所構成的記憶陣列之 一例。此記憶體是由行解碼器MEM5從2n字中，指定 2m位元的一字，從列解碼器MEM4所存取的f?之2m位 元內指定2k位元。然後與外部介面（圖未示）之間，由 字線MEM1、位元線MEM3、放大器/驅動器MEM6、 列位址MEM7、行位址MEM8，傳送資料MEM9者。 接著，第1 4圖是使用上述各實施形態薄膜電晶體的 液晶光閥（液晶顯示器L C V 5 )之一例，第1 5圖是應用此 液晶光閥的投影機之一例。 液晶（象素LCV4)是如第14圖所示的，由周邊驅動電 路資料驅動器LCV1、閘驅動器LCV2連接於動態矩陣 LCV3、並受其驅動。於是，影像信號資料LCV6從外 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） L^-------裝·-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 A7 B7 五、發明說明（22) 部輸入，顯示在各象素LCV4上。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第15圖所示的投影機LCV7是，由鹵素灯LCV8所 發出的光會經由雙向分光鏡LCV9入射於光閥LCV10， 其影象會經由投影透鏡LCV14投影到銀幕LCV15者。 在此，各光閥LCV 10是用分別對應於光線的紅色成分 LCV11、綠成分LCV12、及藍成分LCV13者。 又，除上述之外，本發明的薄膜電晶體也可用在非 晶質矽光二極體的驅動上。在此場合中，影像感測器是 由非晶質矽光二極體；由控制主掃描方向的薄膜電晶體 所構成的移位暫存器；和，讀出開關所構成。將光源、 影像感測器及纖維陣列板層疊，從影像感測器背面將經 過証明的原稿表面圖像用纖維陣列板讀取其圖像。由滾 輪及編碼器向副掃描方向進行移動位置的讀取，所讀出 的圖像信號會經由形成在印刷基板上的外部電路連接於 電腦或記錄裝置，由此形成爲攜帶型掃描器：在此是以 攜帶型掃描器爲例說明者，但本發明的薄膜電晶體也可 應用於平板型掃描器、傳真機、或數位複製機等的影像 感測器，或二維感測器上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [產業上之利用領域] 本發明的薄膜電晶體是在其閘極設有非晶質層者。 因而，可抑制在於要用離子注入法或離子摻雜法，且以 閘極作爲遮罩，而自調合的形成源極•汲極領域時所注 入的或所引進的離子之通道作用所引起的弊病。由此， 可防上離子的更深入於內部，即透過閘極而到達鬧極絕 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（23) 緣膜中或結晶化矽薄膜中所產生的缺陷，而可設計其係 考慮到製造過程中的通道作用弊病之元件。 又’在於要在非晶質材料的閘極絕緣膜上形成閘極 之際，是在閘極絕緣膜上設置非晶質材料，或在與閘極 絕緣膜的界面設具非晶質層的矽薄膜，因而，可穩定的 形成_極。 又，將矽薄膜製成圖案作爲閘極後，以此矽薄膜作 爲遮罩，在結晶化矽薄膜上形成源極•汲極領域，然後 照射所定強度之雷射光，由此使矽薄膜及結晶化矽薄膜 低電阻化之同時，可使源極•汲極領域活性化，也即可 獲得從來沒有的優異薄膜電晶體。 [圖式之簡單說明] 第1圖係本發明薄膜電晶體的第1實施形態之構造 圖。 第2(a)圖係本發明薄膜電晶體的第2實施形態圖，第 2(b)圖係第2(a)圖中的箭頭A-A線之斷面圖。 第3圖係表示不同膜厚的各矽薄膜之薄片電阻和電 阻率的表。 第4圖係表示矽薄膜的上層和下層中的成分之表， 第4(a)圖是膜厚40.7nm，第4(b)圖是膜厚68.5nm，第 4(c)是膜厚104.6nm的矽薄膜的表。 第5圖係表示不同膜厚的各矽薄膜中，準分子雷射 光的照射強度與矽薄膜的薄片電阻値之關係表。 第6圖係在於由50μπι膜厚所構成的矽薄膜及源極· -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -L---^-----I I · I I I----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（24) 汲極領域中，準分子雷射光的照射強度與矽薄膜成源極 •汲極領域的薄片電阻値之關係圖。 第7圖係在於由7 5 n m膜厚所構成的砂薄膜及源極· 汲極領域中，準分子雷射光的照射強度與砂薄膜或源極 •汲極領域的薄片電阻値之關係圖。 第8圖係本發明薄膜電晶體的第3實施形態之構造 圖。 第9圖係第9(a)圖到第9(e)圖是本實施形態的薄膜電 晶體之製造工程圖，是從第9(a)圖到第9(e)圖的順序進 行其製造工程者。 第10圖係第10(f)圖到第10(h)圖是本實施形態的薄 膜電晶體之製造工程圖，是連續於第9(e)圖的工程並從 第10(f)圖到第10(h)圖的順序進行其製造工程者。 第1 1圖係本發明薄膜電晶體的第43實施形態之構 造圖。 < 第12圖係第12(f)圖及第12(g)圖是本實施形態的薄 膜電晶體之製造工程圖，是連續於第9(e)圖的工程，並 依第12(f)圖、第12(g)圖的順序進行其製造工程者。 第1 3圖係將本發明薄膜電晶體應用於記憶體時之例 示圖。 第1 4圖係將本發明薄膜電晶體應用於液晶顯示元件 時之例示圖。 第1 5圖係將本發明薄膜電晶體應用於投影機時之例 示圖。 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） II Γ I---------I I ----II--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（25) [參考符號說明] 1 .....絕緣性基板 2 .....結晶化矽薄膜 2a.....源極•汲極領域 2 b.....通道領域 3 .....閘極絕緣膜 4 .....閘極 5 .....下層閘極砂（非晶質層） 6 .....上層閘極矽（結晶質層） 7 .....閘極金屬 10 .....薄膜電晶體 11 .....絕緣性基板 12 · · · · ·結晶化矽薄膜 12a.....源極•汲極領域 12b.....通道領域 13 .....閘極絕緣膜 14 .....闊極 15 .....下層閘極矽（非晶質層） 16 .....上層閘極矽（結晶質層） 17 .....接觸孔 18 .....層間分離絕緣膜 19 .....金屬配線 20 .....薄膜電晶體 2 1.....絕緣性基板 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） J---I I I I I I ·1111111 ^ ·11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（26) 2 1a.....玻璃基板 21b.....基板覆蓋膜 22 .....結晶化矽薄膜 22a.....源極•汲極領域 22b.....通道領域 23 A.....第1閘極絕緣膜 23B.....第2閘極絕緣膜 2 4.....閛極 2 5.....間極砂層 2 6.....闊極金屬 2 7.....接觸孔 28.....層間分離絕緣膜 2 9· · · ••金屬配線 30.....薄膜電晶體 3 1.....絕緣性基板 3 1a.....玻璃基板 31b.....基板覆蓋膜 32.....結晶化矽薄膜 32a.....源極•汲極領域 3 2b.....通道領域 33A.....第1閘極絕緣膜 33B.....第2閘極絕緣膜 3 4.....聞極 37.....接觸孔 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----Γ---------------訂·-------IAWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1283069 A7 B7 五、發明說明（27) 8 9 0 3 3 4 膜 緣 絕體 離線晶 分配電 間屬膜 層金薄 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· n ϋ I n ·ϋ ϋ ϋ 一-口，Μ ·ΒΒ I 1^·· MB Μ» ΙΒΙΒ < 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 -2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1283069 六、申請專利範圍 第9 0 1 1 3 3 3 4號「薄膜電晶體及其製造方法」專利案 (91年12月3日修正） 六、申請專利範圍： 1 . 一種矽薄膜，係在非晶質膜上以一定條件連續形 成，其特徵爲具有形成在該非晶質膜上的下層和 形成在該下層上的上層，而該下層係非晶質層， 該上層係結晶質層。 2 ·如申請專利範圍第1項之矽薄膜，其中在該下層及該 上層係摻雜磷，砷或硼之雜質。 3 .如申請專利範圍第丨項之矽薄膜，其中該結晶質層中 的結晶成分係隨著遠離該下層而增加。 4. 一種薄膜電晶體，具有形成在基板上的源極，汲極領 域及通道領域的結晶化矽薄膜，形成在該結晶化矽薄 膜上的閘極絕緣膜；以及形成在該閘極絕緣膜上且含 有矽薄膜所形成之閘極電極，其中該矽薄膜係具有在 該閘極絕緣膜上以一定條件連續形成的下層及上層， 該下層係非晶質層，該上層係結晶質層。 5 ·如申請專利範圍第4項之薄膜電晶體，其中該閘極電 極係包含有形成在該矽薄膜上的閘極金屬所構成。 6 .如申請專利範圍第5項之薄膜電晶体，其中該閘極金 屬爲金屬或金屬氧化物所構成。 7.—種薄膜電晶體之製造方法，包含：在基板上形成源 極’汲極領域用之結晶化矽薄膜的步驟，在該結晶化 1283069 六、申請專利範圍 矽薄膜上形成閘極絕緣膜的步驟，以及在該閘極絕緣 膜上形成閘極電極的步驟， 其特徵爲：在形成該閘極電極的步驟中，於形成作爲 該閘極電極的構成要素之非晶質層及結晶質層之際， 以該非晶質層及該結晶質層之順序，在同一條件下連 續形成。 8 .如申請專利範圍第7項之薄膜電晶體之製造方法，其 中係根據電漿化學沈積法執行該非晶質層及該結晶質 層之形成。 9 .如申請專利範圍第7項之薄膜電晶体之製造方法，其 中在形成該非晶質層及該結晶質層之後，照射雷射 光。 10 .如申請專利範圍第7至9項中任一項之薄膜電晶体之 製造方法、其中在該閘極絕緣膜上形成該非晶質層、 在該非晶質層上形成該結晶質層。 11 · 一種薄膜電晶体之製造方法，包含：在基板上形成 源極，汲極領域用之結晶化矽薄膜的步驟，在該結晶 化砂薄膜上形成閘極絕緣膜的步驟，以及在該閘極絕 緣膜上形成閘極電極的步驟， 其特徵爲：在形成該閘極電極的步驟中，於形成作爲 該閘極電極之構成要素的矽薄膜之際，將該矽薄膜以 一定條件連續形成，該矽薄膜之該閘極絕緣膜側的部 分係成爲非晶質層，且與該閘極絕緣膜相反側的部分 1283069 六、申請專利範圍 係成爲結晶質層般地控制該矽薄膜的成膜時間。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之薄膜電晶體之製造方法， 其中在構成該矽薄膜之後，執行300°C以上的退火， 然後執行氫導入處理。 13 .如申請專利範圍第1 1項之薄膜電晶體之製造方法， 其中將該矽薄膜製成圖案之後，將該矽薄膜作爲遮 罩，形成該源極，汲極領域，然後照射雷射光。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1至1 3項中任一項之薄膜電晶體 之製造方法，其中將該矽薄膜形成在該閘極絕緣膜。
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