JPH0927624A - Thin film transistor, manufacture of thin film transistor and liquid crystal display - Google Patents

Thin film transistor, manufacture of thin film transistor and liquid crystal display

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JPH0927624A
JPH0927624A JP17648995A JP17648995A JPH0927624A JP H0927624 A JPH0927624 A JP H0927624A JP 17648995 A JP17648995 A JP 17648995A JP 17648995 A JP17648995 A JP 17648995A JP H0927624 A JPH0927624 A JP H0927624A
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sidewall
polycrystalline silicon
thin film
gate electrode
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清 米田
Yoshihiro Morimoto
佳宏 森本
Koji Suzuki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a thin film transistor, which has little leakage current at a turn-off time of the transistor, by a method wherein the transistor is formed into one of a constitution, wherein the transistor is provided with sidewalls formed on the sidewalls of a gate electrode and impurity regions, which are provided in a semiconductor film, are formed on the sides of the sidewalls, are used as source/drain regions and have an LDD structure, and the like. SOLUTION: A thin film transistor has a semiconductor film 2 formed on an insulating substrate 1, a gate insulating film 3 formed on the film 2 and a gate electrode 4 formed on the film 3. Moreover, the transistor is formed into one of a constitution, wherein it has sidewalls 7 formed on the sidewalls of the electrode 4 and impurity regions 6, which are provided in the film 2, are formed on the sides of both sidewalls 7, are used as source/drain regions and have an LDD structure. For example, after lowconcentration impurities are implanted in the polycrystalline silicon film 2 using the first sidewalls 7 as masks, the electrode 4 and the sidewalls 7 are covered with a resist 8 and high-concentration impurities are implanted in the film 2 using the resist 8 as a mask.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ(Thi
n Film Transistor)、その製造方法及び液晶ディスプレ
イ(LCD:Liqid Crystal Display)に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a thin film transistor (Thi
The present invention relates to an n film transistor, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display (LCD).

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶デバイスとしてのLCDにあって
は、近年、単純マトリックス方式からアクティブマトリ
ックス方式の開発が盛んとなっている。アクティブマト
リックス方式には、各画素毎に薄膜トタンジスタを付け
たTFT型と非線形ダイオードを付けたダイオード型と
がある。このうち、TFT型は、そのスイッチング特性
と画素容量を利用して、選択期間に印加された電圧を次
の走査まで保持するものであり、大容量で高いコントラ
スト及び中間調を容易に得ることができる。
2. Description of the Related Art In LCDs as liquid crystal devices, in recent years, a simple matrix system to an active matrix system has been actively developed. The active matrix system includes a TFT type in which a thin film transistor is attached to each pixel and a diode type in which a non-linear diode is attached to each pixel. Among them, the TFT type holds the voltage applied during the selection period until the next scanning by utilizing its switching characteristic and pixel capacitance, and it is possible to easily obtain high contrast and halftone with a large capacitance. it can.

【0003】しかしながら、このTFT型のLCDは、
印加された電圧を保持する、いわゆるTFTのOFF期
間に漏洩電流が生じる問題がある。そこで、この漏洩電
流を減少させるために、LDD構造のトランジスタが採
用されている。LDD構造のトランジスタの製造方法は
種々提案されているが、工程を簡略化するために、自己
整合的に形成する技術が、例えば、特開平4−1043
4号公報(H01L21/336)に示されている。
However, this TFT type LCD is
There is a problem that leakage current is generated during the so-called TFT OFF period in which the applied voltage is held. Therefore, in order to reduce this leakage current, an LDD structure transistor is adopted. Although various methods of manufacturing a transistor having an LDD structure have been proposed, a technique of forming in self-alignment in order to simplify the process is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-1043.
No. 4 (H01L21 / 336).

【0004】この従来技術を、図19〜図21に基づい
て説明する。 工程A(図19参照):絶縁基板(例えば石英ガラス)
51上に多結晶シリコン膜52を形成し、この多結晶シ
リコン膜52を薄膜トランジスタの能動層として用いる
ために、フォトリソグラフィ技術、RIE法によるドラ
イエッチング技術により前記多結晶シリコン膜52を所
定形状に加工する。
This conventional technique will be described with reference to FIGS. Step A (see FIG. 19): Insulating substrate (eg, quartz glass)
In order to form a polycrystalline silicon film 52 on 51 and use this polycrystalline silicon film 52 as an active layer of a thin film transistor, the polycrystalline silicon film 52 is processed into a predetermined shape by photolithography technique and dry etching technique by RIE method. To do.

【0005】前記多結晶シリコン膜52の上に、減圧C
VD法を用いて、ゲート絶縁膜53としてのシリコン酸
化膜を堆積する。 工程B(図20参照):前記ゲート絶縁膜53上に、減
圧CVD法により多結晶シリコン膜を堆積した後、この
多結晶シリコン膜に不純物を注入し、更に熱処理を行っ
て不純物を活性化させる。
A reduced pressure C is formed on the polycrystalline silicon film 52.
A silicon oxide film as the gate insulating film 53 is deposited by using the VD method. Step B (see FIG. 20): After depositing a polycrystalline silicon film on the gate insulating film 53 by a low pressure CVD method, impurities are implanted into the polycrystalline silicon film and heat treatment is performed to activate the impurities. .

【0006】次に、常圧CVD法により、この多結晶シ
リコン膜の上にシリコン酸化膜54を堆積した後、フォ
トリソグラフィ技術、RIE法によるドライエッチング
技術を用いて、前記多結晶シリコン膜及びシリコン酸化
膜54を所定形状に加工する。前記多結晶シリコン膜は
ゲート電極55として使用する。次に、自己整合技術に
より、ゲート電極55及びシリコン酸化膜54をマスク
として、多結晶シリコン膜52に低濃度の不純物を注入
し、低濃度不純物領域56aを形成する。
Next, after depositing a silicon oxide film 54 on this polycrystalline silicon film by the atmospheric pressure CVD method, the polycrystalline silicon film and the silicon are formed by using the photolithography technology and the dry etching technology by the RIE method. The oxide film 54 is processed into a predetermined shape. The polycrystalline silicon film is used as the gate electrode 55. Next, a low concentration impurity is implanted into the polycrystalline silicon film 52 using the gate electrode 55 and the silicon oxide film 54 as a mask by a self-alignment technique to form a low concentration impurity region 56a.

【0007】工程C(図21参照):前記ゲート絶縁膜
53及びシリコン酸化膜54の上に減圧CVD法により
シリコン酸化膜を薄く堆積した後、これを異方性全面エ
ッチバックして、前記ゲート電極55の側壁にサイドウ
ォール57を形成する。そして、前記サイドウォール5
7をマスクとして、多結晶シリコン膜52に高濃度の不
純物を注入し、高濃度不純物領域56bを形成する。
Step C (see FIG. 21): After thinly depositing a silicon oxide film on the gate insulating film 53 and the silicon oxide film 54 by a low pressure CVD method, this is anisotropically etched back to form the gate. A side wall 57 is formed on the side wall of the electrode 55. And the sidewall 5
Using the mask 7 as a mask, a high concentration impurity is implanted into the polycrystalline silicon film 52 to form a high concentration impurity region 56b.

【0008】こうして、ソース/ドレインとしてのLD
D構造の不純物領域56が自己整合的に形成される。
Thus, the LD as the source / drain
The impurity region 56 having the D structure is formed in a self-aligned manner.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、L
DD構造の採用により、OFF時の漏洩電流は減少させ
ることができるが、LCDなど今後ますます高性能化す
るデバイスに適用するためには、この漏洩電流をできる
だけ少なく抑える必要がある。本発明は、斯かる問題点
に鑑み、OFF時の漏洩電流が少ない薄膜トランジスタ
を提供するものである。
In the conventional example, L
Although the leakage current at the time of OFF can be reduced by adopting the DD structure, it is necessary to suppress this leakage current as much as possible in order to apply it to devices such as LCDs which will have higher performance in the future. In view of such a problem, the present invention provides a thin film transistor having a small leakage current when turned off.

【0010】また、本発明は、OFF時の漏洩電流が少
ない薄膜トランジスタを採用することで、表示特性が優
れた液晶ディスプレイを提供するものである。
Further, the present invention provides a liquid crystal display having excellent display characteristics by using a thin film transistor which has a small leakage current when turned off.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の薄膜トランジ
スタは、絶縁基板の上に形成された半導体膜と、この半
導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲート絶
縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート電極の
側壁に形成されたサイドウォールと、前記半導体膜にお
ける前記サイドウォールの両側に形成されたソース/ド
レインとなるLDD構造の不純物領域とを具備したもの
である。
A thin film transistor according to claim 1 is a semiconductor film formed on an insulating substrate, a gate insulating film formed on the semiconductor film, and a gate insulating film formed on the gate insulating film. And a side wall formed on the side wall of the gate electrode, and an impurity region having an LDD structure to be a source / drain formed on both sides of the side wall of the semiconductor film.

【0012】また、請求項2の薄膜トランジスタは、絶
縁基板の上に形成された多結晶シリコン膜と、この多結
晶シリコン膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲ
ート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート
電極の側壁に形成された絶縁性のサイドウォールと、前
記多結晶シリコン膜における前記サイドウォールの両側
に形成されたソース/ドレインとなるLDD構造の不純
物領域とを具備したものである。
According to a second aspect of the present invention, a thin film transistor has a polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate, a gate insulating film formed on the polycrystalline silicon film, and a gate insulating film formed on the gate insulating film. Gate electrode, an insulating side wall formed on the side wall of the gate electrode, and an impurity region of LDD structure serving as a source / drain formed on both sides of the side wall of the polycrystalline silicon film. It was done.

【0013】また、請求項3の薄膜トランジスタの製造
方法は、絶縁基板上に半導体膜を形成する工程と、この
半導体膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極を形
成する工程と、前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1
のサイドウォールを形成する工程と、前記第1のサイド
ウォールをマスクとして、前記半導体膜に低濃度の不純
物を注入する工程と、前記第1のサイドウォールの少な
くとも側壁に第2のサイドウォールを形成する工程と、
前記第2のサイドウォールをマスクとして、前記半導体
膜に高濃度の不純物を注入する工程とを含むものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, which includes a step of forming a semiconductor film on an insulating substrate, a step of forming a gate electrode on the semiconductor film via a gate insulating film, and the gate. First on at least the sidewall of the electrode
Forming a sidewall of the first sidewall, a step of implanting a low concentration impurity into the semiconductor film using the first sidewall as a mask, and forming a second sidewall on at least a sidewall of the first sidewall. And the process of
Implanting a high concentration impurity into the semiconductor film using the second sidewall as a mask.

【0014】また、請求項4の薄膜トランジスタの製造
方法は、絶縁基板上に多結晶シリコン膜を形成する工程
と、この多結晶シリコン膜の上に、ゲート絶縁膜を介し
てゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の少な
くとも側壁に第1のサイドウォールを形成する工程と、
前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記多結晶
シリコン膜に低濃度の不純物を注入する工程と、前記ゲ
ート電極及び第1のサイドウォールをレジストで覆う工
程と、前記レジストをマスクとして、前記多結晶シリコ
ン膜に高濃度の不純物を注入する工程とを含むものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, wherein a step of forming a polycrystalline silicon film on an insulating substrate and a step of forming a gate electrode on the polycrystalline silicon film via a gate insulating film. And a step of forming a first sidewall on at least a sidewall of the gate electrode,
Using the first sidewall as a mask, implanting a low concentration impurity into the polycrystalline silicon film, covering the gate electrode and the first sidewall with a resist, and using the resist as a mask And a step of implanting a high-concentration impurity into the crystalline silicon film.

【0015】また、請求項5の薄膜トランジスタの製造
方法は、絶縁基板上に非晶質シリコン膜を形成する工程
と、この非晶質シリコン膜を熱処理して多結晶シリコン
膜を形成する工程と、この多結晶シリコン膜の上に、ゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程と、前記
ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォールを
形成する工程と、前記第1のサイドウォールをマスクと
して、前記多結晶シリコン膜に低濃度の不純物を注入す
る工程と、前記ゲート電極及び第1のサイドウォールを
レジストで覆う工程と、前記レジストをマスクとして、
前記多結晶シリコン膜に高濃度の不純物を注入する工程
とを含むものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a thin film transistor, a step of forming an amorphous silicon film on an insulating substrate, a step of heat-treating the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film, A step of forming a gate electrode on the polycrystalline silicon film via a gate insulating film, a step of forming a first sidewall on at least a side wall of the gate electrode, and a step of using the first sidewall as a mask. A step of implanting a low concentration impurity into the polycrystalline silicon film, a step of covering the gate electrode and the first sidewall with a resist, and a step of using the resist as a mask,
And a step of implanting a high-concentration impurity into the polycrystalline silicon film.

【0016】また、請求項6の薄膜トランジスタの製造
方法は、前記注入した不純物を活性化するための熱処理
を行うものである。また、請求項7の薄膜トランジスタ
の製造方法は、請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タ、もしくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法によって製造した薄膜トラン
ジスタを画素駆動用素子として用いるものである。
In the method of manufacturing a thin film transistor according to claim 6, heat treatment for activating the implanted impurities is performed. A method for manufacturing a thin film transistor according to claim 7 is the thin film transistor according to claim 1 or 2, or the thin film transistor manufactured by the method according to any one of claims 3 to 6 as a pixel driving element. It is used.

【0017】また、請求項8の薄膜トランジスタの製造
方法は、請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタ、も
しくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法によって製造した薄膜トランジスタ
を画素駆動用素子及び周辺駆動回路用素子として用いる
ものである。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, wherein the thin film transistor according to any one of the first and second aspects, or the thin film transistor manufactured by the method of manufacturing the thin film transistor according to any one of the third to sixth aspects is used for driving a pixel. And a peripheral drive circuit element.

【0018】[0018]

【作用】すなわち、半導体膜(多結晶シリコン膜)にお
いて、ゲート電極の両側ではなく、ゲート電極の側壁に
サイドウォールを設け、このサイドウォールの両側にL
DD構造を形成することにより、トランジスタOFF時
の漏洩電流が小さくなる。
That is, in the semiconductor film (polycrystalline silicon film), side walls are provided not on both sides of the gate electrode but on the side wall of the gate electrode, and L is provided on both sides of this side wall.
By forming the DD structure, the leakage current when the transistor is off is reduced.

【0019】[0019]

【実施例】本発明を具体化した一実施例を図1乃至図1
8に従って説明する。 工程1(図1参照):石英ガラスや無アルカリガラスな
どの基板1上に、常圧又は減圧CVD法により、形成温
度350℃で、膜厚3000〜5000ÅのSiO2
1aを形成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment embodying the present invention is shown in FIGS.
8 will be described. Step 1 (see FIG. 1): A SiO 2 film 1a having a film thickness of 3000 to 5000 Å is formed on a substrate 1 made of quartz glass, alkali-free glass or the like by a normal pressure or low pressure CVD method at a forming temperature of 350 ° C.

【0020】このSiO2膜1aの膜厚は、後工程の熱
処理やビーム照射などで基板1中の不純物がこのSiO
2膜を通過して上層へ拡散しない程度の厚みが必要で、
1000〜6000Åの範囲が適切で、2000〜60
00Åにしたときに拡散防止効果が良好で、その中でも
3000〜5000Åの場合がもっとも適している。ま
た、SiO2膜1aに代えてSiN膜を用いてもよく、
その場合の膜厚としては、1000〜5000Åの範囲
が適切で、2000〜5000Åにしたときに拡散防止
効果が良好で、その中でも2000〜3000Åの場合
がもっとも適している。
The film thickness of the SiO 2 film 1a is such that impurities in the substrate 1 are changed to SiO 2 by heat treatment or beam irradiation in a later process.
2 It must have a thickness that does not diffuse through the membrane to the upper layer,
The range of 1000-6000Å is appropriate, 2000-60
When it is set to 00Å, the diffusion preventing effect is good, and among them, the case of 3000 to 5000Å is most suitable. Further, a SiN film may be used instead of the SiO 2 film 1a,
In this case, the film thickness is preferably in the range of 1000 to 5000 Å, and the effect of preventing diffusion is good when the film thickness is in the range of 2000 to 5000 Å, and among them, the case of 2000 to 3000 Å is most suitable.

【0021】工程2(図2参照):前記絶縁性薄膜1a
の上に、非晶質シリコン膜2a(膜厚500Å)を形成
する。この非晶質シリコン膜2aをTFTの能動層とし
て用いた場合、この能動層が厚すぎると、多結晶シリコ
ンTFTのオフ電流が増大し、薄すぎるとオン電流が減
少するため、このときの非晶質シリコン膜2aの膜厚
は、400〜800Åの範囲が適切で、500〜700
Åにしたときに特性が良好で、その中でも500〜60
0Åの場合がもっとも適している。
Step 2 (see FIG. 2): the insulating thin film 1a
An amorphous silicon film 2a (film thickness 500Å) is formed on the above. When this amorphous silicon film 2a is used as an active layer of a TFT, if the active layer is too thick, the off-current of the polycrystalline silicon TFT increases, and if it is too thin, the on-current decreases. The thickness of the crystalline silicon film 2a is appropriately in the range of 400 to 800Å,
When set to Å, the characteristics are good, among which 500-60
The case of 0Å is most suitable.

【0022】前記非晶質シリコン膜2aの形成方法には
以下のものがある。 減圧CVDを用いる方法:減圧CVD法でシリコン膜
を形成するには、モノシラン(SiH4)又はジシラン
(Si26)の熱分解を用いる。モノシランを用いた場
合、処理温度が550℃以下では非晶質、620℃以上
では多結晶となる。そして、550〜620℃では微結
晶を含む非晶質が多くなり、温度が低くなるほど非晶質
に近づいて微結晶が少なくなる。従って、温度条件を変
えるだけで、非晶質シリコン膜2a中の微結晶の量を調
整することができる。
There are the following methods for forming the amorphous silicon film 2a. Method using low pressure CVD: In order to form a silicon film by the low pressure CVD method, thermal decomposition of monosilane (SiH 4 ) or disilane (Si 2 H 6 ) is used. When monosilane is used, it becomes amorphous when the treatment temperature is 550 ° C. or lower, and becomes polycrystalline when the treatment temperature is 620 ° C. or higher. Then, at 550 to 620 ° C., the amount of amorphous containing fine crystals increases, and as the temperature decreases, the amount of amorphous becomes closer to amorphous and the amount of fine crystals decreases. Therefore, the amount of fine crystals in the amorphous silicon film 2a can be adjusted only by changing the temperature condition.

【0023】プラズマCVD法を用いる方法:プラズ
マCVD法で非晶質シリコン膜を形成するには、プラズ
マ中でのモノシランまたはジシランの熱分解を用いる。
実際の工程では、前記の方法を採用し、使用ガス:モ
ノシラン、温度:350℃の条件で、微結晶を含まない
非晶質シリコン膜を形成している。 工程3(図3参照):前記非晶質シリコン膜2aの表面
に波長λ=308nmのXeClエキシマレーザービー
ムを走査してアニール処理を行い、非晶質シリコン膜2
aを溶融再結晶化して、多結晶シリコン薄膜2を形成す
る。
Method using plasma CVD method: To form an amorphous silicon film by plasma CVD method, thermal decomposition of monosilane or disilane in plasma is used.
In the actual process, the above method is adopted, and an amorphous silicon film containing no microcrystals is formed under the conditions of gas used: monosilane and temperature: 350 ° C. Step 3 (see FIG. 3): The surface of the amorphous silicon film 2a is scanned with a XeCl excimer laser beam having a wavelength λ = 308 nm to perform an annealing treatment, and the amorphous silicon film 2
A is melted and recrystallized to form a polycrystalline silicon thin film 2.

【0024】この時のレーザー条件は、アニール雰囲
気:1×10-4Pa以下、基板温度:室温〜600℃、
照射エネルギー密度:100〜500mJ/cm2、走
査速度:1〜10mm/sec(実際には、0.1〜1
00mm/secの範囲の速度で走査可能)である。 工程4(図4参照):前記多結晶シリコン膜2を薄膜ト
ランジスタの能動層として用いるために、フォトリソグ
ラフィ技術、RIE法によるドライエッチング技術によ
り前記多結晶シリコン膜2を所定形状に加工する。
At this time, the laser conditions are as follows: annealing atmosphere: 1 × 10 −4 Pa or less, substrate temperature: room temperature to 600 ° C.,
Irradiation energy density: 100 to 500 mJ / cm 2 , scanning speed: 1 to 10 mm / sec (actually 0.1 to 1
It is possible to scan at a speed in the range of 00 mm / sec). Step 4 (see FIG. 4): In order to use the polycrystalline silicon film 2 as an active layer of a thin film transistor, the polycrystalline silicon film 2 is processed into a predetermined shape by a photolithography technique and a dry etching technique such as an RIE method.

【0025】そして、前記多結晶シリコン膜2の上に、
減圧CVD法を用いて、ゲート絶縁膜としてのLTO膜
(Low Temperature Oxide:シリコン酸化膜)3(膜厚
1000Å)を形成する。 工程5(図5参照):前記ゲート絶縁膜3の上に、減圧
CVD法により非晶質シリコン膜(膜厚2000Å)4
aを堆積する。この非晶質シリコン膜4aは、その形成
時に不純物(N型ならヒ素やリン、P型ならボロン)が
ドープされているが、ノンドープ状態で堆積し、その後
に不純物を注入してもよい。
Then, on the polycrystalline silicon film 2,
An LTO film (Low Temperature Oxide: silicon oxide film) 3 (thickness 1000 Å) as a gate insulating film is formed by using the low pressure CVD method. Step 5 (see FIG. 5): Amorphous silicon film (film thickness 2000Å) 4 is formed on the gate insulating film 3 by the low pressure CVD method.
a is deposited. The amorphous silicon film 4a is doped with impurities (arsenic or phosphorus for N type and boron for P type) at the time of formation, but it may be deposited in a non-doped state and then the impurities may be implanted.

【0026】次に、スパッタ法を用い、前記非晶質シリ
コン膜4aの上にタングステンシリサイド(WSi2
膜4b(膜厚1000Å)を形成する。スパッタ法で
は、Wシリサイドの合金ターゲットを使用する。そし
て、常圧CVD法により、前記Wシリサイド膜4bの上
にシリコン酸化膜5を堆積した後、フォトリソグラフィ
技術、RIE法によるドライエッチング技術を用いて、
前記多結晶シリコン膜4a、Wシリサイド膜4b及びシ
リコン酸化膜5を所定形状に加工する。前記非晶質シリ
コン膜4aは、前記Wシリサイド膜4bとともにポリサ
イド構造のゲート電極4として使用する。
Next, using a sputtering method, tungsten silicide (WSi 2 ) is formed on the amorphous silicon film 4a.
A film 4b (thickness 1000Å) is formed. In the sputtering method, an alloy target of W silicide is used. Then, after depositing the silicon oxide film 5 on the W silicide film 4b by the atmospheric pressure CVD method, the photolithography technology and the dry etching technology by the RIE method are used.
The polycrystalline silicon film 4a, the W silicide film 4b and the silicon oxide film 5 are processed into a predetermined shape. The amorphous silicon film 4a is used as the gate electrode 4 having a polycide structure together with the W silicide film 4b.

【0027】尚、前記ゲート電極4は、多結晶シリコン
単体で形成してもよい。 工程6(図6参照):前記ゲート絶縁膜3及びシリコン
酸化膜5の上に、常圧CVD法によりシリコン酸化膜を
堆積し、これを異方性全面エッチバックすることによ
り、前記ゲート電極4及びシリコン酸化膜5の側方にサ
イドウォール7(膜厚1500Å)を形成する。
The gate electrode 4 may be made of polycrystalline silicon alone. Step 6 (see FIG. 6): A silicon oxide film is deposited on the gate insulating film 3 and the silicon oxide film 5 by an atmospheric pressure CVD method, and the entire surface of the gate electrode 4 is anisotropically etched back. A sidewall 7 (thickness 1500 Å) is formed on the side of the silicon oxide film 5.

【0028】そして、自己整合技術により、サイドウォ
ール7をマスクとして、多結晶シリコン膜2に、加速電
圧:80KeV、ドーズ量3×1013cm-2の条件で、
リン(P)イオンを不純物として注入し、低濃度の不純
物領域6aを形成する。 工程7(図7参照):前記サイドウォール7及びシリコ
ン酸化膜5をレジスト8で覆い、再び自己整合技術によ
り、レジスト8をマスクとして多結晶シリコン膜2に、
加速電圧:80KeV、ドーズ量3×1015cm-2の条
件で、リン(P)イオンを不純物として注入し、高濃度
の不純物領域6bを形成することにより、LDD(Light
ly Doped Drain)構造のソース/ドレイン領域6を形成
する。
Then, by the self-alignment technique, with the sidewall 7 as a mask, the polycrystalline silicon film 2 is accelerating voltage: 80 KeV and the dose amount is 3 × 10 13 cm -2 .
Phosphorus (P) ions are implanted as impurities to form low-concentration impurity regions 6a. Step 7 (see FIG. 7): The sidewalls 7 and the silicon oxide film 5 are covered with a resist 8 and again the self-alignment technique is used to form the polycrystalline silicon film 2 using the resist 8 as a mask.
By accelerating voltage: 80 KeV and a dose amount of 3 × 10 15 cm −2 , phosphorus (P) ions are implanted as an impurity to form a high-concentration impurity region 6b.
A source / drain region 6 having a ly doped drain structure is formed.

【0029】工程8(図8参照):この状態で、RTA
(Rapid Thermal Annealing)法による急速加熱を行
う。この時のRTAの条件は、熱源:キセノンアークラ
ンプ、温度:800〜900℃(パイロメータ)、雰囲
気:N2、時間:1〜2秒である。RTA法による加熱
は、高温を用いるが、きわめて短時間で終えることがで
きるので、基板1が変形する心配はない。特に、このよ
うなランプアニールは、非晶質部の温度をより高めるの
で、不純物の活性化に適している。
Step 8 (see FIG. 8): In this state, RTA
(Rapid Thermal Annealing) method is used for rapid heating. The RTA conditions at this time are: heat source: xenon arc lamp, temperature: 800 to 900 ° C. (pyrometer), atmosphere: N 2 , time: 1 to 2 seconds. Although heating by the RTA method uses high temperature, it can be completed in an extremely short time, so that there is no concern that the substrate 1 will be deformed. In particular, such lamp annealing is suitable for activating impurities because it raises the temperature of the amorphous portion.

【0030】尚、このとき、RTAの熱を吸収しやすく
するために、RTAの前に、デバイス表面に薄く非晶質
シリコン膜を形成しておいてもよい。この急速加熱によ
り、前記ソース/ドレイン領域7の不純物が活性化する
とともに前記非晶質シリコン膜4aが多結晶化され、更
には、この多結晶シリコン膜4aとWシリサイド膜4b
とによるポリサイド構造のゲート電極4のシート抵抗
が、約22Ω/□にまで下がる。
At this time, a thin amorphous silicon film may be formed on the device surface before the RTA in order to easily absorb the heat of the RTA. Due to this rapid heating, the impurities in the source / drain regions 7 are activated and the amorphous silicon film 4a is polycrystallized, and further, the polycrystal silicon film 4a and the W silicide film 4b are formed.
The sheet resistance of the gate electrode 4 having the polycide structure is reduced to about 22Ω / □.

【0031】また、活性化処理を行ったソース/ドレイ
ン領域6のシート抵抗も、N型で1.5kΩ/□、P型
で1.2kΩ/□と、高温プロセスで用いられる拡散炉
による高温熱処理と同等のものとなる。尚、この活性化
により、不純物が拡散して、ソース/ドレイン領域6
も、若干サイドウォール7の下方にまで広がることがあ
る。従って、本発明におけるサイドウォールの両側と
は、不純物が拡散してサイドウォールの下方にまで広が
った状態をも含む。
The sheet resistance of the activated source / drain regions 6 is 1.5 kΩ / □ for the N type and 1.2 kΩ / □ for the P type, and the high temperature heat treatment by the diffusion furnace used in the high temperature process is performed. Is equivalent to. By this activation, impurities are diffused and the source / drain regions 6
May spread slightly below the sidewall 7. Therefore, both sides of the sidewall in the present invention include a state in which impurities diffuse and spread to the lower side of the sidewall.

【0032】以上の工程により、薄膜トランジスタ(T
FT:Thin Film Transistor)Aが形成される。本実施
例では、以上の通り、特異なプロセスにより、特異なL
DD構造を持つ薄膜トランジスタを形成したので、従来
のLDD構造を持つ薄膜トランジスタに比べて、OFF
時の漏洩電流を大幅に低減することができる。
Through the above steps, the thin film transistor (T
FT: Thin Film Transistor (A) is formed. In this example, as described above, the unique L
Since a thin film transistor having a DD structure is formed, it is OFF compared to a conventional thin film transistor having an LDD structure.
The leakage current can be greatly reduced.

【0033】本発明者の実験によれば、Nチャネルトラ
ンジスタで、ゲート幅W/ゲート長L=400/3.
5、ドレイン電圧VD=−12V、ゲート電圧VG=−1
6Vに設定したときに、従来構造の薄膜トランジスタの
漏洩電流IOFFが100pAであったものが、本発明構
造の薄膜トランジスタの漏洩電流IOFFは10pAと、
1/10に小さくなった。
According to an experiment by the present inventor, in an N-channel transistor, gate width W / gate length L = 400/3.
5, drain voltage VD = -12V, gate voltage VG = -1
When set to 6V, the leakage current I OFF of the thin film transistor of the conventional structure was 100 pA, whereas the leakage current I OFF of the thin film transistor of the present invention is 10 pA.
It was reduced to 1/10.

【0034】工程9(図9参照):レジスト8除去後、
デバイスの全面に、プラズマ酸化膜(膜厚2000Å)
と常圧CVD法によるシリコン酸化膜(膜厚2000
Å)との積層構造から成る層間絶縁膜9を形成する。続
いて、電気炉により、水素(H2)雰囲気中、温度45
0℃で12時間加熱し、更に、水素プラズマ処理を施
す。このような水素化処理を行うことで、多結晶シリコ
ン膜の結晶欠陥部分に水素原子が結合し、結晶構造が安
定化して、電解効果移動度が高まる。
Step 9 (see FIG. 9): After removing the resist 8,
Plasma oxide film (film thickness 2000Å) on the entire surface of the device
And a silicon oxide film (film thickness 2000 by the atmospheric pressure CVD method)
An interlayer insulating film 9 having a laminated structure with (4) is formed. Then, using an electric furnace, in a hydrogen (H 2 ) atmosphere, at a temperature of 45
It is heated at 0 ° C. for 12 hours and further subjected to hydrogen plasma treatment. By performing such hydrogenation treatment, hydrogen atoms are bonded to crystal defect portions of the polycrystalline silicon film, the crystal structure is stabilized, and the electrolytic effect mobility is increased.

【0035】その後、フォトリソグラフィ技術、RIE
法によるドライエッチング技術を用いて、前記層間絶縁
膜9に、前記ソース・ドレイン領域6とコンタクトする
コンタクトホール10を形成する。 工程10(図10参照):マグネトロンスパッタ法によ
り、Ti/Al−Si合金/Tiの積層構造からなる配
線層を堆積し、フォトリソグラフィ技術、RIE法によ
るドライエッチング技術を用いて、ソース・ドレイン電
極11として加工する。
After that, photolithography technology and RIE
A contact hole 10 that contacts the source / drain region 6 is formed in the interlayer insulating film 9 by using a dry etching technique according to the method. Step 10 (see FIG. 10): A wiring layer having a laminated structure of Ti / Al—Si alloy / Ti is deposited by a magnetron sputtering method, and a source / drain electrode is formed by using a photolithography technique and a dry etching technique by an RIE method. Process as 11.

【0036】工程11(図11参照):CVD法によ
り、デバイスの全面に保護膜としてのシリコン酸化膜1
2(シリコン窒化膜でもよい)を薄く堆積させる。 工程12(図12参照):デバイス全面に、SOG(Sp
in On Glass)膜13を3回にわたって塗布し、デバイ
ス表面の凹凸を平坦化する。 工程13(図13参照):前記SOG膜13はレジスト
の剥離性が悪く、また水分を吸収しやすいので、この保
護膜として、CVD法により、SOG膜13の上に更に
シリコン酸化膜14(シリコン窒化膜でもよい)を薄く
堆積させる。
Step 11 (see FIG. 11): The silicon oxide film 1 as a protective film is formed on the entire surface of the device by the CVD method.
2 (may be a silicon nitride film) is thinly deposited. Step 12 (see FIG. 12): SOG (Sp
The in-on-glass film 13 is applied three times to flatten the irregularities on the device surface. Step 13 (see FIG. 13): Since the SOG film 13 has a poor resist releasability and easily absorbs water, a silicon oxide film 14 (silicon) is formed on the SOG film 13 as a protective film by the CVD method. A nitride film may be used) is thinly deposited.

【0037】工程14(図14参照):フォトリソグラ
フィ技術、RIE法によるドライエッチング技術を用い
て、前記シリコン酸化膜12/SOG膜13/シリコン
酸化膜14に、前記ソース・ドレイン電極11に通じる
コンタクトホール15を形成し、デバイスの全面に、画
素電極としてのITO膜16をスパッタ蒸着させる。 工程15(図15参照):最後に、ITO膜16を電極
形状に加工すべく、ITO膜16の上にレジストパター
ンを形成した後、まず、臭化水素ガス(HBr)を用い
たRIE法によりITO膜16をエッチングし、シリコ
ン酸化膜14が露出しはじめた時点で、ガスを塩素ガス
(Cl2)に切り替え、そのまま最後までエッチングを
継続する。
Step 14 (see FIG. 14): Using the photolithography technique and the dry etching technique by the RIE method, the silicon oxide film 12 / SOG film 13 / silicon oxide film 14 is contacted to the source / drain electrode 11. A hole 15 is formed, and an ITO film 16 as a pixel electrode is sputter-deposited on the entire surface of the device. Step 15 (see FIG. 15): Finally, after forming a resist pattern on the ITO film 16 in order to process the ITO film 16 into an electrode shape, first, by the RIE method using hydrogen bromide gas (HBr). When the ITO film 16 is etched and the silicon oxide film 14 starts to be exposed, the gas is switched to chlorine gas (Cl 2 ) and the etching is continued until the end.

【0038】工程16(図16参照):このようにLC
Dの片側TFT基板を形成した後は、表面に共通電極1
7が形成された透明絶縁基板18を相対向させ、各基板
1、18の間に液晶を封入して液晶層19を形成するこ
とにより、LCDの画素部を完成させる。図17は本実
施例におけるアクティブマトリクス方式LCDのブロッ
ク構成図である。
Step 16 (see FIG. 16): LC
After forming the one-sided TFT substrate of D, the common electrode 1 is formed on the surface.
The transparent insulating substrate 18 on which 7 is formed is made to face each other, and liquid crystal is sealed between the substrates 1 and 18 to form a liquid crystal layer 19, thereby completing the pixel portion of the LCD. FIG. 17 is a block diagram of the active matrix type LCD in this embodiment.

【0039】画素部20には各走査線(ゲート配線)G1
・・・Gn,Gn+1 ・・・Gmと各データ線(ドレイン配線)D1 ・・
・Dn,Dn+1 ・・・Dmとが配置されている。各ゲート配線と各
ドレイン配線とはそれぞれ直交し、その直交部分に画素
21が設けられている。そして、各ゲート配線は、ゲー
トドライバ22に接続され、ゲート信号(走査信号)が
印加されるようになっている。また、各ドレイン配線
は、ドレインドライバ(データドライバ)23に接続さ
れ、データ信号(ビデオ信号)が印加されるようになっ
ている。これらのドライバ22、23によって周辺駆動
回路24が構成されている。
Each scanning line (gate wiring) G1 is provided in the pixel portion 20.
・ ・ ・ Gn, Gn + 1 ・ ・ ・ Gm and each data line (drain wiring) D1 ・ ・
-Dn, Dn + 1 ... Dm are arranged. The gate lines and the drain lines are orthogonal to each other, and the pixels 21 are provided in the orthogonal portions. Each gate wiring is connected to the gate driver 22 so that a gate signal (scanning signal) is applied. Further, each drain wiring is connected to a drain driver (data driver) 23 so that a data signal (video signal) is applied. A peripheral drive circuit 24 is configured by these drivers 22 and 23.

【0040】そして、各ドライバ22、23のうち少な
くともいずれか一方を画素部20と同一基板上に形成し
たLCDは、一般にドライバ一体型(ドライバ内蔵型)
LCDと呼ばれている。尚、ゲートドライバ22が、画
素部20の両端に設けられている場合もある。また、ド
レインドライバ23が、画素部20の両側に設けられて
いる場合もある。
An LCD in which at least one of the drivers 22 and 23 is formed on the same substrate as the pixel section 20 is generally a driver integrated type (driver built-in type).
It is called LCD. The gate drivers 22 may be provided at both ends of the pixel section 20. Further, the drain driver 23 may be provided on both sides of the pixel unit 20.

【0041】図18にゲート配線Gnとドレイン配線Dn
との直交部分に設けられている画素21の等価回路を示
す。画素21は、画素駆動素子としてのTFT(前記薄
膜トランジスタAと同様)、液晶セルLC、補助要領C
Sから構成される。ゲート配線GnにはTFTのゲートが
接続され、ドレイン配線DnにはTFTのドレインが接
続されている。そして、TFTのソースには、液晶セル
LCの表示電極(画素電極)と補助容量(蓄積容量又は
付加容量)CSとが接続されている。
FIG. 18 shows the gate wiring Gn and the drain wiring Dn.
An equivalent circuit of the pixel 21 provided in a portion orthogonal to is shown. The pixel 21 includes a TFT (similar to the thin film transistor A) as a pixel driving element, a liquid crystal cell LC, and an auxiliary procedure C.
Composed of S. The gate of the TFT is connected to the gate wiring Gn, and the drain of the TFT is connected to the drain wiring Dn. The display electrode (pixel electrode) of the liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitance (storage capacitance or additional capacitance) CS are connected to the source of the TFT.

【0042】この液晶セルLCと補助容量CSとによ
り、信号蓄積素子が構成される。液晶セルLCの共通電
極(表示電極の反対側の電極)には電圧Vcomが印加さ
れている。一方、補助容量CSにおいて、TFTのソー
スと接続される側の反対側の電極には定電圧VRが印加
されている。この液晶セルLCの共通電極は、文字通り
全ての画素21に対して共通した電極となっている。そ
して、液晶セルLCの表示電極と共通電極との間には静
電容量が形成されている。尚、補助容量CSにおいて、
TFTのソースと接続される側の反対側の電極は、隣の
ゲート配線Gn+1と接続されている場合もある。
The liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitance CS form a signal storage element. The voltage Vcom is applied to the common electrode (electrode opposite to the display electrode) of the liquid crystal cell LC. On the other hand, in the auxiliary capacitor CS, a constant voltage VR is applied to the electrode on the side opposite to the side connected to the source of the TFT. The common electrode of the liquid crystal cell LC is literally a common electrode for all the pixels 21. Further, a capacitance is formed between the display electrode and the common electrode of the liquid crystal cell LC. In addition, in the auxiliary capacitance CS,
The electrode on the side opposite to the side connected to the source of the TFT may be connected to the adjacent gate wiring Gn + 1.

【0043】このように構成された画素21において、
ゲート配線Gnを正電圧にしてTFTのゲートに正電圧
を印加すると、TFTがオンとなる。すると、ドレイン
配線Dnに印加されたデータ信号で、液晶セルLCの静
電容量と補助容量CSとが充電される。反対に、ゲート
配線Gnを負電圧にしてTFTのゲートに負電圧を印加
すると、TFTがオフとなり、その時点でドレイン配線
Dnに印加されていた電圧が、液晶セルLCの静電容量
と補助容量CSとによって保持される。このように、画
素21へ書き込みたいデータ信号をドレイン配線に与え
てゲート配線の電圧を制御することにより、画素21に
任意のデータ信号を保持させておくことができる。その
画素21の保持しているデータ信号に応じて液晶セルL
Cの透過率が変化し、画像が表示される。
In the pixel 21 thus constructed,
When the gate wiring Gn is set to a positive voltage and a positive voltage is applied to the gate of the TFT, the TFT turns on. Then, the capacitance of the liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitance CS are charged by the data signal applied to the drain wiring Dn. On the contrary, when the gate wiring Gn is set to a negative voltage and a negative voltage is applied to the gate of the TFT, the TFT is turned off, and the voltage applied to the drain wiring Dn at that time is the electrostatic capacity and the auxiliary capacity of the liquid crystal cell LC. Held by CS. In this manner, by supplying a data signal to be written to the pixel 21 to the drain wiring and controlling the voltage of the gate wiring, the pixel 21 can hold an arbitrary data signal. The liquid crystal cell L according to the data signal held by the pixel 21.
The transmittance of C changes and an image is displayed.

【0044】ここで、画素21の特性として重要なもの
に、書き込み特性と保持特性とがある。書き込み特性に
対して要求されるのは、画素部20の仕様から定められ
た単位時間内に、信号蓄積素子(液晶セルLC及び補助
容量CS)に対して所望のビデオ信号電圧を十分に書き
込むことができるかどうかという点である。また、保持
特性に対して要求されるのは、信号蓄積素子に一旦書き
込んだビデオ信号電圧を必要な時間だけ保持することが
できるかどうかという点である。
Here, important characteristics of the pixel 21 are a writing characteristic and a holding characteristic. The writing characteristics are required to sufficiently write a desired video signal voltage to the signal storage element (the liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitance CS) within a unit time determined by the specifications of the pixel section 20. The point is whether you can do it. What is required for the holding characteristic is whether or not the video signal voltage once written in the signal storage element can be held for a required time.

【0045】補助容量CSが設けられているのは、信号
蓄積素子の静電容量を増大させて書き込み特性及び保持
特性を向上させるためである。すなわち、液晶セルLC
は、その構造上、静電容量の増大には限界がある。そこ
で、補助容量CSによって液晶セルLCの静電容量の不
足分を補うわけである。以上の実施例は以下のように変
更してもよく、その場合でも同様の作用、効果を得るこ
とができる。
The auxiliary capacitance CS is provided in order to increase the electrostatic capacitance of the signal storage element to improve the writing characteristic and the holding characteristic. That is, the liquid crystal cell LC
However, there is a limit to the increase in capacitance due to its structure. Therefore, the auxiliary capacitance CS compensates for the shortage of the electrostatic capacitance of the liquid crystal cell LC. The above embodiment may be modified as follows, and in that case, the same operation and effect can be obtained.

【0046】1)工程2において、非晶質シリコン膜を
減圧CVD法により、例えば、モノシランガスを用い、
温度580℃で堆積させる。これにより、非晶質シリコ
ン膜2aは微結晶を含んだ膜となる。微結晶を含んだ非
晶質シリコン膜を固相成長法により多結晶化することに
より、結晶粒径が小さくなるぶん移動度は若干低下する
が、結晶成長を短時間で終えることができる。
1) In step 2, the amorphous silicon film is formed by a low pressure CVD method using, for example, monosilane gas,
Deposit at a temperature of 580 ° C. As a result, the amorphous silicon film 2a becomes a film containing microcrystals. By polycrystallizing the amorphous silicon film containing microcrystals by the solid phase growth method, the crystal grain size decreases and the mobility slightly decreases, but the crystal growth can be completed in a short time.

【0047】2)工程2において、非晶質シリコン膜2
aを減圧CVD法、プラズマCVD法によらず、常圧C
VD法、光励起CVD法、蒸着法、EB(Electron Bea
m)蒸着法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法、スパッ
タ法からなるグループの内のいずれか一つの方法によっ
て形成する。 3)多結晶シリコン膜2のチャネル領域に相当する部分
に不純物をドーピングして多結晶シリコンTFTのしき
い値電圧(Vth)を制御する。固相成長法で形成した多
結晶シリコンTFTにおいては、Nチャネルトランジス
タではディプレッション方向にしきい値電圧がシフト
し、Pチャネルトランジスタではエンハンスメント方向
にしきい値電圧がシフトする傾向にある。また、水素化
処理を行った場合には、その傾向がより顕著となる。こ
のしきい値電圧のシフトを抑えるには、チャネル領域に
不純物をドーピングすればよい。
2) In step 2, the amorphous silicon film 2
a is atmospheric pressure C regardless of the low pressure CVD method or the plasma CVD method.
VD method, photo-excited CVD method, vapor deposition method, EB (Electron Bea
m) It is formed by any one of a group consisting of a vapor deposition method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, and a sputtering method. 3) The threshold voltage (Vth) of the polycrystalline silicon TFT is controlled by doping impurities in the portion corresponding to the channel region of the polycrystalline silicon film 2. In the polycrystalline silicon TFT formed by the solid phase growth method, the threshold voltage tends to shift in the depletion direction in the N-channel transistor and the threshold voltage tends to shift in the enhancement direction in the P-channel transistor. Further, when the hydrogenation treatment is performed, the tendency becomes more remarkable. To suppress the shift of the threshold voltage, the channel region may be doped with impurities.

【0048】4)前記工程3に代えて以下の工程を行
う。 工程3a:電気炉により、窒素(N2)雰囲気中、温度
600℃程度で約20時間の熱処理を行うことにより、
前記非晶質シリコン膜2aを固相成長させて多結晶シリ
コン膜2を形成する。 5)工程3aで形成したこの多結晶シリコン膜2は、膜
を構成する結晶に転位等の欠陥が多く存在するととも
に、結晶間に非晶質部分が残っている可能性があり、リ
ーク電流が多くなる危惧がある。
4) The following steps are carried out instead of the above step 3. Step 3a: By performing a heat treatment at a temperature of about 600 ° C. for about 20 hours in a nitrogen (N 2 ) atmosphere with an electric furnace,
The amorphous silicon film 2a is solid phase grown to form a polycrystalline silicon film 2. 5) The polycrystalline silicon film 2 formed in the step 3a has many defects such as dislocations in the crystals that form the film, and there is a possibility that an amorphous portion remains between the crystals, which causes a leak current. There are many fears.

【0049】そこで、工程3aの後、基板1をRTA法
又はレーザーアニール法により急速加熱し、多結晶シリ
コン膜2の膜質を改善する。この4)や5)の実施例に
おいて、レーザービームを使用しない場合には、前記S
iO2膜1aは特に必要としない。 6)電気炉は、レーザー照射に比べて、時間はかかる
が、一度に大量の基板を処理できるため、前記4)や
5)の工程は実質的にスループットが高い。従って、そ
の後の、例えば不純物領域の活性化のための熱処理は、
RTA法に代えてレーザビームアニール法を用いてもよ
い。RTA法は短時間で終えることができるという利点
があり、レーザーアニール法は不純物領域の温度を高く
上昇させることができるため、シート抵抗を下げること
ができるという利点がある。
Therefore, after the step 3a, the substrate 1 is rapidly heated by the RTA method or the laser annealing method to improve the film quality of the polycrystalline silicon film 2. In the embodiments 4) and 5), when the laser beam is not used, the above S
The iO 2 film 1a is not particularly necessary. 6) The electric furnace takes a longer time than laser irradiation, but since a large number of substrates can be processed at one time, the steps 4) and 5) have substantially high throughput. Therefore, the subsequent heat treatment for activating the impurity region, for example,
A laser beam annealing method may be used instead of the RTA method. The RTA method has an advantage that it can be completed in a short time, and the laser annealing method has an advantage that the sheet resistance can be lowered because the temperature of the impurity region can be raised high.

【0050】7)工程5において、スパッタ法以外のP
VD方法(真空蒸着法、イオンプレーティング法、イオ
ンビームデポジション法、クラスターイオンビーム法な
ど)を用いて、Wシリサイド膜4bを形成する。 8)Wシリサイドに代わるものとして、MoSi2、T
iSi2、TaSi2、CoSi2などの高融点金属シリ
サイド、その他、W、Mo、Co、Cr、Ti、Taな
どの高融点金属を用いてもよい。
7) In step 5, P other than the sputtering method is used.
The W silicide film 4b is formed by the VD method (vacuum vapor deposition method, ion plating method, ion beam deposition method, cluster ion beam method, etc.). 8) MoSi 2 , T as an alternative to W silicide
iSi 2, TaSi 2, refractory metal silicide such as CoSi 2, other, W, Mo, Co, Cr , Ti, may be used a high-melting metal such as Ta.

【0051】9)プレーナ型だけでなく、逆プレーナ
型、スタガ型、逆スタガ型などあらゆる構造の多結晶シ
リコンTFTに適用する。 10)多結晶シリコンTFTだけでなく、絶縁ゲート型
半導体素子全般に適用する。また、太陽電池や光センサ
などの光電変換素子、バイポーラトランジスタ、静電誘
導型トランジスタ(SIT:Static Induction Transist
or)などの多結晶シリコン膜を用いるあらゆる半導体装
置に適用する。
9) Not only the planar type, but also the polycrystalline silicon TFT of any structure such as an inverted planar type, a staggered type and an inverted staggered type. 10) Applicable not only to polycrystalline silicon TFTs but also to insulated gate semiconductor devices in general. In addition, photoelectric conversion elements such as solar cells and optical sensors, bipolar transistors, static induction transistors (SIT: Static Induction Transistor).
It is applied to all semiconductor devices using a polycrystalline silicon film such as or).

【0052】11)レジスト8に代えて、シリコン酸化
膜やシリコン窒化膜などの絶縁物によるサイドウォール
を用いる。形成方法は、サイドウォール7と同様であ
る。
11) Instead of the resist 8, a sidewall made of an insulating material such as a silicon oxide film or a silicon nitride film is used. The forming method is similar to that of the sidewall 7.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明にあっては、以下の通りの優れた
効果を奏する。 1)OFF時の漏洩電流が少ない高性能な薄膜トランジ
スタを提供することができる。 2)OFF時の漏洩電流が少ない薄膜トランジスタを採
用することで、表示特性が優れた液晶ディスプレイを提
供することができる。
The present invention has the following excellent effects. 1) It is possible to provide a high-performance thin film transistor with a small leakage current when turned off. 2) A liquid crystal display having excellent display characteristics can be provided by using a thin film transistor that has a small leakage current when turned off.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of an embodiment embodying the present invention.

【図6】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of an embodiment embodying the present invention.

【図8】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説明
するための断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of an embodiment embodying the present invention.

【図10】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

【図13】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of an embodiment embodying the present invention.

【図14】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for one embodiment of the present invention.

【図15】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for one embodiment of the present invention.

【図16】本発明を具体化した一実施例の製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for one embodiment of the present invention.

【図17】アクティブマトリクス方式LCDのブロック
構成図である。
FIG. 17 is a block diagram of an active matrix type LCD.

【図18】画素の等価回路図である。FIG. 18 is an equivalent circuit diagram of a pixel.

【図19】従来例の製造工程を説明するための断面図で
ある。
FIG. 19 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the conventional example.

【図20】従来例の製造工程を説明するための断面図で
ある。
FIG. 20 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the conventional example.

【図21】従来例の製造工程を説明するための断面図で
ある。
FIG. 21 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁基板 2a 非晶質シリコン膜 2 多結晶シリコン膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 6a 低濃度不純物領域 6b 高濃度不純物領域 6 ソース/ドレイン領域 7 サイドウォール(第1のサイドウォール) 8 レジスト(第2のサイドウォール) 1 Insulating Substrate 2a Amorphous Silicon Film 2 Polycrystalline Silicon Film 3 Gate Insulating Film 4 Gate Electrode 6a Low Concentration Impurity Region 6b High Concentration Impurity Region 6 Source / Drain Region 7 Sidewall (First Sidewall) 8 Resist (First) 2 side walls)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板の上に形成された半導体膜と、
この半導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜と、このゲ
ート絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、このゲート
電極の側壁に形成されたサイドウォールと、前記半導体
膜における前記サイドウォールの両側に形成されたソー
ス/ドレインとなるLDD(LightlyDoped Drain)構造
の不純物領域とを具備したことを特徴とする薄膜トラン
ジスタ。
1. A semiconductor film formed on an insulating substrate,
A gate insulating film formed on the semiconductor film, a gate electrode formed on the gate insulating film, a sidewall formed on a sidewall of the gate electrode, and both sides of the sidewall of the semiconductor film. And an impurity region having an LDD (Lightly Doped Drain) structure to be a source / drain formed in the above.
【請求項2】 絶縁基板の上に形成された多結晶シリコ
ン膜と、この多結晶シリコン膜の上に形成されたゲート
絶縁膜と、このゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電
極と、このゲート電極の側壁に形成された絶縁性のサイ
ドウォールと、前記多結晶シリコン膜における前記サイ
ドウォールの両側に形成されたソース/ドレインとなる
LDD構造の不純物領域とを具備したことを特徴とする
薄膜トランジスタ。
2. A polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate, a gate insulating film formed on the polycrystalline silicon film, a gate electrode formed on the gate insulating film, and A thin film transistor comprising: an insulating sidewall formed on a sidewall of a gate electrode; and an impurity region having an LDD structure, which is a source / drain formed on both sides of the sidewall of the polycrystalline silicon film. .
【請求項3】 絶縁基板上に半導体膜を形成する工程
と、 この半導体膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極
を形成する工程と、 前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォー
ルを形成する工程と、 前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記半導体
膜に低濃度の不純物を注入する工程と、 前記第1のサイドウォールの少なくとも側壁に第2のサ
イドウォールを形成する工程と、 前記第2のサイドウォールをマスクとして、前記半導体
膜に高濃度の不純物を注入する工程と、を含むことを特
徴とした薄膜トランジスタの製造方法。
3. A step of forming a semiconductor film on an insulating substrate, a step of forming a gate electrode on the semiconductor film via a gate insulating film, and a first sidewall on at least a side wall of the gate electrode. A step of implanting a low concentration impurity into the semiconductor film using the first sidewall as a mask, and a step of forming a second sidewall on at least a sidewall of the first sidewall. And a step of implanting a high-concentration impurity into the semiconductor film using the second sidewall as a mask.
【請求項4】 絶縁基板上に多結晶シリコン膜を形成す
る工程と、 この多結晶シリコン膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォー
ルを形成する工程と、 前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記多結晶
シリコン膜に低濃度の不純物を注入する工程と、 前記ゲート電極及び第1のサイドウォールをレジストで
覆う工程と、 前記レジストをマスクとして、前記多結晶シリコン膜に
高濃度の不純物を注入する工程と、を含むことを特徴と
した薄膜トランジスタの製造方法。
4. A step of forming a polycrystalline silicon film on an insulating substrate, a step of forming a gate electrode on the polycrystalline silicon film via a gate insulating film, and a step of forming a gate electrode on at least a sidewall of the gate electrode. Forming a first sidewall, implanting a low concentration impurity into the polycrystalline silicon film using the first sidewall as a mask, and covering the gate electrode and the first sidewall with a resist And a step of implanting a high-concentration impurity into the polycrystalline silicon film using the resist as a mask, the method of manufacturing a thin film transistor.
【請求項5】 絶縁基板上に非晶質シリコン膜を形成す
る工程と、 この非晶質シリコン膜を熱処理して多結晶シリコン膜を
形成する工程と、 この多結晶シリコン膜の上に、ゲート絶縁膜を介してゲ
ート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極の少なくとも側壁に第1のサイドウォー
ルを形成する工程と、 前記第1のサイドウォールをマスクとして、前記多結晶
シリコン膜に低濃度の不純物を注入する工程と、 前記ゲート電極及び第1のサイドウォールをレジストで
覆う工程と、 前記レジストをマスクとして、前記多結晶シリコン膜に
高濃度の不純物を注入する工程と、を含むことを特徴と
した薄膜トランジスタの製造方法。
5. A step of forming an amorphous silicon film on an insulating substrate, a step of heat-treating the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film, and a gate on the polycrystalline silicon film. Forming a gate electrode via an insulating film; forming a first sidewall on at least a side wall of the gate electrode; and using the first sidewall as a mask to form a low concentration film on the polycrystalline silicon film. A step of implanting an impurity, a step of covering the gate electrode and the first sidewall with a resist, and a step of implanting a high concentration impurity into the polycrystalline silicon film using the resist as a mask. Method for manufacturing thin film transistor.
【請求項6】 前記注入した不純物を活性化するための
熱処理を行うことを特徴とした請求項3乃至5のいずれ
か1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
6. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 3, wherein a heat treatment for activating the implanted impurities is performed.
【請求項7】 請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タ、もしくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法によって製造した薄膜トラン
ジスタを画素駆動用素子として用いることを特徴とした
液晶ディスプレイ。
7. A liquid crystal using the thin film transistor according to claim 1 or 2 or the thin film transistor manufactured by the method of manufacturing a thin film transistor according to claim 3 as a pixel driving element. display.
【請求項8】 請求項1又は2に記載の薄膜トランジス
タ、もしくは請求項3乃至6のいずれか1項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法によって製造した薄膜トラン
ジスタを画素駆動用素子及び周辺駆動回路用素子として
用いることを特徴とした液晶ディスプレイ。
8. The thin film transistor according to claim 1 or 2, or the thin film transistor manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to any one of claims 3 to 6, is used as a pixel driving element and a peripheral driving circuit element. A liquid crystal display characterized by that.
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