JP2000022157A - 薄膜トランジスタ製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタ製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャリアの移動度が高く、しきい値電圧が低
い多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 ガラス基板１上に絶縁膜２を介して多結
晶Ｓｉ膜４を形成した後、多結晶Ｓｉ膜４上にａ−Ｓｉ
膜５を形成する。その後、ａ−Ｓｉ膜５を酸化してＳｉ
Ｏ2膜６からなるゲート絶縁膜を形成する。この構成に
よれば、安価なガラス基板が使用できる低温で、ＳｉＯ
2膜を堆積するという従来の方法に比較して、多結晶Ｓ
ｉ膜とゲート絶縁膜の界面を良好にすることができる。
い多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 ガラス基板１上に絶縁膜２を介して多結
晶Ｓｉ膜４を形成した後、多結晶Ｓｉ膜４上にａ−Ｓｉ
膜５を形成する。その後、ａ−Ｓｉ膜５を酸化してＳｉ
Ｏ2膜６からなるゲート絶縁膜を形成する。この構成に
よれば、安価なガラス基板が使用できる低温で、ＳｉＯ
2膜を堆積するという従来の方法に比較して、多結晶Ｓ
ｉ膜とゲート絶縁膜の界面を良好にすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多結晶シリコン薄
膜を用いた薄膜トランジスタの製造方法に関する。
膜を用いた薄膜トランジスタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、市場の拡大に伴
い、大型化、高精細化、高輝度化へと開発が進められて
いる。その中でも、特に画素スイッチ素子、駆動回路を
基板に組み込んだ、いわゆる一体型のアクティブマトリ
ックス液晶表示装置は、将来の液晶表示装置の主流と目
され、研究開発が進められている。この基板に形成され
る画素スイッチ素子や駆動回路は、多結晶シリコン薄膜
を用いた薄膜トランジスタで構成されている。
い、大型化、高精細化、高輝度化へと開発が進められて
いる。その中でも、特に画素スイッチ素子、駆動回路を
基板に組み込んだ、いわゆる一体型のアクティブマトリ
ックス液晶表示装置は、将来の液晶表示装置の主流と目
され、研究開発が進められている。この基板に形成され
る画素スイッチ素子や駆動回路は、多結晶シリコン薄膜
を用いた薄膜トランジスタで構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタは、単結晶シリコン基板を用いたＭＯＳトラ
ンジスタに比べて、性能が低く、具体的にはキャリア
（電子、ホール）の移動度が低く、しきい値電圧が高い
という性質を有している。このため、多結晶シリコン薄
膜トランジスタで構成された駆動回路は、動作電圧が高
くなり、動作速度は遅くなってしまう。
ランジスタは、単結晶シリコン基板を用いたＭＯＳトラ
ンジスタに比べて、性能が低く、具体的にはキャリア
（電子、ホール）の移動度が低く、しきい値電圧が高い
という性質を有している。このため、多結晶シリコン薄
膜トランジスタで構成された駆動回路は、動作電圧が高
くなり、動作速度は遅くなってしまう。
【０００４】なお、この点に関しては、例えば雑誌「フ
ラットパネル・ディスプレイ１９９１」Ｐ．１１７〜
Ｐ．１２８（日経ＢＰ社刊：１９９０年１１月２６
日）、「ＳＩＤ９３ ＤＩＧＥＳＴ」Ｐ．３８７〜Ｐ．
３８８に記載されている。
ラットパネル・ディスプレイ１９９１」Ｐ．１１７〜
Ｐ．１２８（日経ＢＰ社刊：１９９０年１１月２６
日）、「ＳＩＤ９３ ＤＩＧＥＳＴ」Ｐ．３８７〜Ｐ．
３８８に記載されている。
【０００５】そこで本発明は上記の問題点に鑑み、キャ
リアの移動度が高く、しきい値電圧が低い多結晶シリコ
ン薄膜トランジスタの製造方法を提供することを主たる
目的とする。
リアの移動度が高く、しきい値電圧が低い多結晶シリコ
ン薄膜トランジスタの製造方法を提供することを主たる
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記のように、多結晶シ
リコン薄膜トランジスタの性能が単結晶シリコン基板を
用いたＭＯＳトランジスタに比べて悪くなる原因の１つ
が、主に多結晶シリコン薄膜とゲート絶縁膜の界面の品
質がＭＯＳトランジスタの単結晶シリコンとゲート絶縁
膜（ＳｉＯ2）の界面に比べて悪いことにあることを本
発明者等は見いだした。また本発明者等によれば、この
界面の品質の差は、ゲート絶縁膜とその界面の形成方法
の差によると考えられる。
リコン薄膜トランジスタの性能が単結晶シリコン基板を
用いたＭＯＳトランジスタに比べて悪くなる原因の１つ
が、主に多結晶シリコン薄膜とゲート絶縁膜の界面の品
質がＭＯＳトランジスタの単結晶シリコンとゲート絶縁
膜（ＳｉＯ2）の界面に比べて悪いことにあることを本
発明者等は見いだした。また本発明者等によれば、この
界面の品質の差は、ゲート絶縁膜とその界面の形成方法
の差によると考えられる。
【０００７】ＭＯＳトランジスタの場合には、単結晶シ
リコンを表面から、９００℃以上の温度で、熱酸化して
ゲート絶縁膜を形成するため、界面は単結晶シリコンの
表面から、酸化するにしたがって、シリコンの内部へ形
成される。
リコンを表面から、９００℃以上の温度で、熱酸化して
ゲート絶縁膜を形成するため、界面は単結晶シリコンの
表面から、酸化するにしたがって、シリコンの内部へ形
成される。
【０００８】一方、多結晶シリコン薄膜トランジスタの
場合には、多結晶シリコン薄膜の上に、たとえばＣＶＤ
法によりゲート絶縁膜を堆積していくため、ゲート絶縁
膜成膜時に界面にダメージが生ずることがある。さら
に、多結晶シリコン薄膜の表面がそのまま界面になるた
めに、表面状態、あるいは表面の汚染がそのまま、品質
を下げることになってしまう。さらにＭＯＳトランジス
タの場合には、熱平衡状態でゲート絶縁膜（ＳｉＯ2）
が形成されるが、多結晶シリコン薄膜トランジスタの場
合には非平衡状態で形成され、この点でも、多結晶シリ
コン薄膜トランジスタの場合の場合のは、界面に欠陥が
生じ易い。
場合には、多結晶シリコン薄膜の上に、たとえばＣＶＤ
法によりゲート絶縁膜を堆積していくため、ゲート絶縁
膜成膜時に界面にダメージが生ずることがある。さら
に、多結晶シリコン薄膜の表面がそのまま界面になるた
めに、表面状態、あるいは表面の汚染がそのまま、品質
を下げることになってしまう。さらにＭＯＳトランジス
タの場合には、熱平衡状態でゲート絶縁膜（ＳｉＯ2）
が形成されるが、多結晶シリコン薄膜トランジスタの場
合には非平衡状態で形成され、この点でも、多結晶シリ
コン薄膜トランジスタの場合の場合のは、界面に欠陥が
生じ易い。
【０００９】これを避けるために、多結晶シリコン薄膜
トランジスタを熱酸化することも一部行われている。し
かし、熱酸化は上記のように９００℃以上のの高温を必
要とするために、高価な耐熱性基板を用いる必要が生
じ、大面積ディスプレイへの適応は困難と考えられる。
トランジスタを熱酸化することも一部行われている。し
かし、熱酸化は上記のように９００℃以上のの高温を必
要とするために、高価な耐熱性基板を用いる必要が生
じ、大面積ディスプレイへの適応は困難と考えられる。
【００１０】そこで本発明の薄膜トランジスタの製造方
法は、基板上に多結晶Ｓｉ膜を形成する工程と、前記多
結晶Ｓｉ膜上にａ−Ｓｉ膜（＝アモルファスＳｉ膜、非
晶質シリコン膜）を形成する工程と、前記ａ−Ｓｉ膜を
酸化してＳｉＯ2膜からなるゲート絶縁膜を形成する工
程とを有する構成となっている。この構成によれば、ａ
−Ｓｉ膜は結晶性Ｓｉに比べて低温で酸化されるため、
安価なガラス基板が使用できる低温で、ＭＯＳトランジ
スタのような高品質な界面を形成することができる。
法は、基板上に多結晶Ｓｉ膜を形成する工程と、前記多
結晶Ｓｉ膜上にａ−Ｓｉ膜（＝アモルファスＳｉ膜、非
晶質シリコン膜）を形成する工程と、前記ａ−Ｓｉ膜を
酸化してＳｉＯ2膜からなるゲート絶縁膜を形成する工
程とを有する構成となっている。この構成によれば、ａ
−Ｓｉ膜は結晶性Ｓｉに比べて低温で酸化されるため、
安価なガラス基板が使用できる低温で、ＭＯＳトランジ
スタのような高品質な界面を形成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る薄膜トランジスタの製造方法について図面を参照しな
がら説明する。
る薄膜トランジスタの製造方法について図面を参照しな
がら説明する。
【００１２】図１は本発明の実施の形態における薄膜ト
ランジスタの製造工程における薄膜トランジスタの能動
層となるシリコン半導体層の形成工程断面図を示したも
のであり、図１において、１は透明絶縁性基板であるガ
ラス基板（安価であるが、耐熱性には乏しい基板）、２
は絶縁膜、３はａ−Ｓｉ膜、４は多結晶Ｓｉ膜、５はａ
−Ｓｉ膜、６はＳｉＯ2膜を示している。
ランジスタの製造工程における薄膜トランジスタの能動
層となるシリコン半導体層の形成工程断面図を示したも
のであり、図１において、１は透明絶縁性基板であるガ
ラス基板（安価であるが、耐熱性には乏しい基板）、２
は絶縁膜、３はａ−Ｓｉ膜、４は多結晶Ｓｉ膜、５はａ
−Ｓｉ膜、６はＳｉＯ2膜を示している。
【００１３】本発明の実施の形態における薄膜トランジ
スタの製造方法によれば、まず、ガラス基板１上に絶縁
膜膜２を数百ｎｍ形成する。この絶縁膜２は下地絶縁膜
とも呼ばれ、ガラス基板１中に含有され薄膜トランジス
タへの悪影響を及ぼす不純物が能動層であるシリコン半
導体層へ拡散するのを防止する機能を果たすものであ
る。次に、プラズマＣＶＤ装置を用いてａ−Ｓｉ膜３を
１００ｎｍ程度形成し、このａ−Ｓｉ膜３を、ＥＬＡ
（エキシマレーザアニール）を用いて結晶化し、多結晶
Ｓｉ膜４を形成する。その後、プラズマＣＶＤ装置を用
いてａ−Ｓｉ膜５を多結晶Ｓｉ膜４上に直接接するよう
に形成する。このようにして、多結晶Ｓｉ膜４の上にａ
−Ｓｉ膜５という構造を形成する（図１（ａ））。
スタの製造方法によれば、まず、ガラス基板１上に絶縁
膜膜２を数百ｎｍ形成する。この絶縁膜２は下地絶縁膜
とも呼ばれ、ガラス基板１中に含有され薄膜トランジス
タへの悪影響を及ぼす不純物が能動層であるシリコン半
導体層へ拡散するのを防止する機能を果たすものであ
る。次に、プラズマＣＶＤ装置を用いてａ−Ｓｉ膜３を
１００ｎｍ程度形成し、このａ−Ｓｉ膜３を、ＥＬＡ
（エキシマレーザアニール）を用いて結晶化し、多結晶
Ｓｉ膜４を形成する。その後、プラズマＣＶＤ装置を用
いてａ−Ｓｉ膜５を多結晶Ｓｉ膜４上に直接接するよう
に形成する。このようにして、多結晶Ｓｉ膜４の上にａ
−Ｓｉ膜５という構造を形成する（図１（ａ））。
【００１４】その後、別室で酸素プラズマを発生させ
て、その中を酸素ガスをフローさせることで発生した酸
素イオン、酸素ラジカルを基板を設置している部屋へ取
り出し、その状態で、基板を６００℃で加熱することで
ａ−Ｓｉ膜５を酸化し、ＳｉＯ 2膜６を作製する（図１
（ｂ））。
て、その中を酸素ガスをフローさせることで発生した酸
素イオン、酸素ラジカルを基板を設置している部屋へ取
り出し、その状態で、基板を６００℃で加熱することで
ａ−Ｓｉ膜５を酸化し、ＳｉＯ 2膜６を作製する（図１
（ｂ））。
【００１５】以上の工程により、薄膜トランジスタの能
動層を構成するシリコン半導体膜とゲート絶縁膜の界面
が良好な構造を得ることができるわであるが、この後
は、通常の薄膜トランジスタ形成工程に移る。図２に示
す薄膜トランジスタの構造を示す断面図を参照しながら
説明する。
動層を構成するシリコン半導体膜とゲート絶縁膜の界面
が良好な構造を得ることができるわであるが、この後
は、通常の薄膜トランジスタ形成工程に移る。図２に示
す薄膜トランジスタの構造を示す断面図を参照しながら
説明する。
【００１６】まず、多結晶Ｓｉ膜４、ＳｉＯ2膜６を所
定形状に加工し、その上に、さらにＳｉＯ2膜７を数十
ｎｍ程度形成する。その上に所定形状のゲート金属膜８
を２００ｎｍ程度形成し、その上に層間絶縁膜９を数百
ｎｍ形成する。その後、所定領域にコンタクトホールを
開口し、所定形状の金属配線１０（ソース・ドレイン電
極）を形成する。このようにして、多結晶Ｓｉ膜薄膜ト
ランジスタを作製した。
定形状に加工し、その上に、さらにＳｉＯ2膜７を数十
ｎｍ程度形成する。その上に所定形状のゲート金属膜８
を２００ｎｍ程度形成し、その上に層間絶縁膜９を数百
ｎｍ形成する。その後、所定領域にコンタクトホールを
開口し、所定形状の金属配線１０（ソース・ドレイン電
極）を形成する。このようにして、多結晶Ｓｉ膜薄膜ト
ランジスタを作製した。
【００１７】一方で、比較のために、上記のようにａ−
Ｓｉ膜を堆積後、酸化してゲート絶縁膜を形成するので
はなく、多結晶Ｓｉを所定形状に加工後、その上に直接
ゲート絶縁膜として、ＳｉＯ2膜を堆積して作製した、
従来の製造方法による多結晶Ｓｉ膜薄膜トランジスタを
作成した。
Ｓｉ膜を堆積後、酸化してゲート絶縁膜を形成するので
はなく、多結晶Ｓｉを所定形状に加工後、その上に直接
ゲート絶縁膜として、ＳｉＯ2膜を堆積して作製した、
従来の製造方法による多結晶Ｓｉ膜薄膜トランジスタを
作成した。
【００１８】上記の２つの薄膜トランジスタの特性を評
価した。その結果を下記の表に示す。
価した。その結果を下記の表に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】（表１）から明らかなように、従来の方法
により作成した多結晶Ｓｉ膜薄膜トランジスタに比べ
て、本発明の方法により作成した多結晶Ｓｉ膜薄膜トラ
ンジスタは、移動度、しきい値電圧、スブスレッシュホ
ールドスロープ（ＳＳ）全てに優っている。特に界面の
品質への依存度の大きいしきい値電圧、スブスレッシュ
ホールドスロープに優れており、界面の品質が向上して
いる。
により作成した多結晶Ｓｉ膜薄膜トランジスタに比べ
て、本発明の方法により作成した多結晶Ｓｉ膜薄膜トラ
ンジスタは、移動度、しきい値電圧、スブスレッシュホ
ールドスロープ（ＳＳ）全てに優っている。特に界面の
品質への依存度の大きいしきい値電圧、スブスレッシュ
ホールドスロープに優れており、界面の品質が向上して
いる。
【００２１】以上本発明の薄膜トランジスタの製造方法
について、実施の形態とともに説明を行ったが、上記工
程において、多結晶Ｓｉ膜の形成と、多結晶Ｓｉ膜上の
ａ−Ｓｉ膜の形成を、試料を大気中にさらさない連続工
程とすることで、多結晶Ｓｉ膜とａ−Ｓｉ膜の界面をよ
り清浄に保ち、その結果、ａ−Ｓｉ膜を酸化してでき
る、多結晶シリコン薄膜とゲート絶縁膜の界面をより高
品質にすることができる。この時、多結晶Ｓｉ上にａ−
Ｓｉを堆積する場合は、真空中で連続プロセス（界面の
汚染、欠陥を防ぐために）が望ましいが、この時の堆積
法にはＣＶＤ法や蒸着法が考えられる。但し、蒸着法で
は、Ｓｉを蒸発させるためには、２０００℃近い温度必
要で、基板の大面積化も困難である。ＣＶＤ法が基板の
大面積化も容易であるという利点を有している。また、
上記ａ−Ｓｉ膜を酸化する工程は、界面が膜の内部へ向
かって形成されるために、ａ−Ｓｉを形成する工程ほど
連続処理の重要度は高くないが、やはり連続工程のほう
がより清浄な界面を形成することができる。
について、実施の形態とともに説明を行ったが、上記工
程において、多結晶Ｓｉ膜の形成と、多結晶Ｓｉ膜上の
ａ−Ｓｉ膜の形成を、試料を大気中にさらさない連続工
程とすることで、多結晶Ｓｉ膜とａ−Ｓｉ膜の界面をよ
り清浄に保ち、その結果、ａ−Ｓｉ膜を酸化してでき
る、多結晶シリコン薄膜とゲート絶縁膜の界面をより高
品質にすることができる。この時、多結晶Ｓｉ上にａ−
Ｓｉを堆積する場合は、真空中で連続プロセス（界面の
汚染、欠陥を防ぐために）が望ましいが、この時の堆積
法にはＣＶＤ法や蒸着法が考えられる。但し、蒸着法で
は、Ｓｉを蒸発させるためには、２０００℃近い温度必
要で、基板の大面積化も困難である。ＣＶＤ法が基板の
大面積化も容易であるという利点を有している。また、
上記ａ−Ｓｉ膜を酸化する工程は、界面が膜の内部へ向
かって形成されるために、ａ−Ｓｉを形成する工程ほど
連続処理の重要度は高くないが、やはり連続工程のほう
がより清浄な界面を形成することができる。
【００２２】また、ａ−Ｓｉ膜の形成にあたっては、多
結晶Ｓｉ膜を形成後、イオンを注入して多結晶Ｓｉ膜を
表面からａ−Ｓｉ化すると、多結晶Ｓｉ膜とａ−Ｓｉ膜
の界面が膜の内部に形成されるために、多結晶Ｓｉ上に
ａ−Ｓｉを堆積する場合に比べて、必ずしも真空中で連
続プロセスである必要はなく、プロセスの自由度が高い
という利点を有することになる。この時、打ち込むイオ
ンに、不活性元素、Ｓｉ、または酸素を用いると、大量
に打ち込み、膜中に残留した場合でも、電気的に悪影響
がない。また、酸素を用いた場合には積極的に膜中に残
留させることで、次工程の酸化をより促進させる効果も
有している。
結晶Ｓｉ膜を形成後、イオンを注入して多結晶Ｓｉ膜を
表面からａ−Ｓｉ化すると、多結晶Ｓｉ膜とａ−Ｓｉ膜
の界面が膜の内部に形成されるために、多結晶Ｓｉ上に
ａ−Ｓｉを堆積する場合に比べて、必ずしも真空中で連
続プロセスである必要はなく、プロセスの自由度が高い
という利点を有することになる。この時、打ち込むイオ
ンに、不活性元素、Ｓｉ、または酸素を用いると、大量
に打ち込み、膜中に残留した場合でも、電気的に悪影響
がない。また、酸素を用いた場合には積極的に膜中に残
留させることで、次工程の酸化をより促進させる効果も
有している。
【００２３】さらにａ−Ｓｉ膜の酸化にあたっては、酸
化性ガス雰囲気中での酸化を行うことができ、その場合
には、酸素ガスと水蒸気を含むガス雰囲気の熱処理で、
ＳｉＯ2の特性が改善することが知られており、好まし
い。また、酸素イオン、酸素ラジカルあるいはオゾンは
酸素ガスに比べて、化学的により活性であるために、酸
素ガス単独の場合に比べて、より低温でａ−Ｓｉ膜を酸
化することができる。酸素ガス中で放電を起こし、プラ
ズマを発生させて酸素イオン及び酸素ラジカルを含むガ
スを発生させる場合には、プラズマを発生させる場所に
基板を置くと酸化は促進されるものの、プラズマ中の高
エネルギー粒子が膜中に飛び込み、ダメージが生ずる。
そこで、プラズマを発生させる部分とそのプラズマ雰囲
気で酸化を行う部分を分けることにより、より低ダメー
ジで酸化を行うことができる。また、酸素ガスに紫外線
を照射することで酸素イオン、酸素ラジカルを発生させ
る場合には、上記プラズマのような高エネルギー粒子は
発生しない。
化性ガス雰囲気中での酸化を行うことができ、その場合
には、酸素ガスと水蒸気を含むガス雰囲気の熱処理で、
ＳｉＯ2の特性が改善することが知られており、好まし
い。また、酸素イオン、酸素ラジカルあるいはオゾンは
酸素ガスに比べて、化学的により活性であるために、酸
素ガス単独の場合に比べて、より低温でａ−Ｓｉ膜を酸
化することができる。酸素ガス中で放電を起こし、プラ
ズマを発生させて酸素イオン及び酸素ラジカルを含むガ
スを発生させる場合には、プラズマを発生させる場所に
基板を置くと酸化は促進されるものの、プラズマ中の高
エネルギー粒子が膜中に飛び込み、ダメージが生ずる。
そこで、プラズマを発生させる部分とそのプラズマ雰囲
気で酸化を行う部分を分けることにより、より低ダメー
ジで酸化を行うことができる。また、酸素ガスに紫外線
を照射することで酸素イオン、酸素ラジカルを発生させ
る場合には、上記プラズマのような高エネルギー粒子は
発生しない。
【００２４】また、ａ−Ｓｉを酸化する場合に酸化性溶
液（たとえば硝酸）を用い、試料を浸すことで酸化を行
うことも可能であり、この時には、上記のガス雰囲気で
酸化を行う場合に比べて、装置が簡便、温度が低く、基
板の耐熱性に自由度が高く、基板の大面積化への対応も
容易という利点を有することになる。
液（たとえば硝酸）を用い、試料を浸すことで酸化を行
うことも可能であり、この時には、上記のガス雰囲気で
酸化を行う場合に比べて、装置が簡便、温度が低く、基
板の耐熱性に自由度が高く、基板の大面積化への対応も
容易という利点を有することになる。
【００２５】さらに、ガス雰囲気で酸化を行う場合に、
通常の熱処理ではなく、ＲＴＡ（ラピッドサーマルアニ
ーリング）法、ＥＬＡ（エキシマレーザーアニール）法
を用いる場合、両方とも光による加熱であり、ガラス基
板に比べて、Ｓｉ膜、特にａ−Ｓｉ膜の吸収が大きいた
め、まず、ａ−Ｓｉ膜から加熱されることになるため、
ａ−Ｓｉ膜の酸化は進むが基板全体の温度はＳｉ膜ほど
上昇しないという利点を有する。
通常の熱処理ではなく、ＲＴＡ（ラピッドサーマルアニ
ーリング）法、ＥＬＡ（エキシマレーザーアニール）法
を用いる場合、両方とも光による加熱であり、ガラス基
板に比べて、Ｓｉ膜、特にａ−Ｓｉ膜の吸収が大きいた
め、まず、ａ−Ｓｉ膜から加熱されることになるため、
ａ−Ｓｉ膜の酸化は進むが基板全体の温度はＳｉ膜ほど
上昇しないという利点を有する。
【００２６】また、ａ−Ｓｉ膜を酸化する場合に、ａ−
Ｓｉ膜に紫外線を照射すると、紫外線の照射だけでは酸
化速度は十分では無いが、他のプロセス、たとえば、Ｒ
ＴＡ法、ＥＬＡ法と組み合わせることで、より酸化を促
進することができる。
Ｓｉ膜に紫外線を照射すると、紫外線の照射だけでは酸
化速度は十分では無いが、他のプロセス、たとえば、Ｒ
ＴＡ法、ＥＬＡ法と組み合わせることで、より酸化を促
進することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、多結晶Ｓ
ｉ膜の上に形成したａ−Ｓｉ膜の酸化によりゲート絶縁
膜を形成しているため、安価なガラス基板を用いても多
結晶Ｓｉ膜とゲート絶縁膜の界面が極めて良好な状態と
なり、その結果、高性能な多結晶シリコン薄膜トランジ
スタを得ることが可能となる。
ｉ膜の上に形成したａ−Ｓｉ膜の酸化によりゲート絶縁
膜を形成しているため、安価なガラス基板を用いても多
結晶Ｓｉ膜とゲート絶縁膜の界面が極めて良好な状態と
なり、その結果、高性能な多結晶シリコン薄膜トランジ
スタを得ることが可能となる。
【図１】本発明の実施の形態における多結晶シリコン薄
膜トランジスタの製造工程断面図
膜トランジスタの製造工程断面図
【図２】本発明の実施の形態における薄膜トランジスタ
の構造を示す断面図
の構造を示す断面図
１ ガラス基板 ２ 絶縁膜 ３，５ ａ−Ｓｉ膜 ４ 多結晶Ｓｉ膜 ６，７ ＳｉＯ2膜 ８ ゲート金属膜 ９ 層間絶縁膜 １０ 配線金属
Claims (15)
- 【請求項１】基板上に多結晶Ｓｉ膜を形成する工程と、
前記多結晶Ｓｉ膜上にａ−Ｓｉ膜を形成する工程と、前
記ａ−Ｓｉ膜を酸化してＳｉＯ2膜からなるゲート絶縁
膜を形成する工程とを有する薄膜トランジスタの製造方
法。 - 【請求項２】多結晶Ｓｉ膜の形成とａ−Ｓｉ膜の形成
を、試料を大気にさらすことなく連続で行うことを特徴
とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項３】ａ−Ｓｉ膜の形成と前記ａ−Ｓｉ膜の酸化
を、大気にさらすことなく連続で行うことを特徴とする
請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項４】ａ−Ｓｉ膜をプラズマＣＶＤ法により形成
することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジス
タの製造方法。 - 【請求項５】多結晶Ｓｉ膜へのイオン注入によりａ−Ｓ
ｉ膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の薄膜
トランジスタの製造方法。 - 【請求項６】注入イオンがＳｉ、酸素、または不活性元
素であることを特徴とする請求項５に記載の薄膜トラン
ジスタの製造方法。 - 【請求項７】ａ−Ｓｉ膜の酸化を酸化性ガスを雰囲気で
行うことを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジス
タの製造方法。 - 【請求項８】酸化性ガスが、酸素ガスと水蒸気を含むガ
ス、オゾンを含むガス、または酸素イオン及び酸素ラジ
カルを含むガスであることを特徴とする請求項７に記載
の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項９】酸化性ガスが、酸素イオン及び酸素ラジカ
ルを含むガスであり、酸素プラズマにより前記酸素イオ
ン及び酸素ラジカルを発生させることを特徴とする請求
項７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項１０】酸素プラズマを発生させる部分と、ａ−
Ｓｉ膜の酸化を行う部分を分けることを特徴とする請求
項９に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項１１】酸化性ガスが、酸素イオン及び酸素ラジ
カルを含むガスであり、酸素ガスへの紫外線の照射によ
り前記酸素イオン及び酸素ラジカルを発生させることを
特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタの製造方
法。 - 【請求項１２】ａ−Ｓｉ膜を含む試料を酸化性の溶液へ
浸すことによりａ−Ｓｉ膜の酸化を行うことを特徴とす
る請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項１３】酸化性の溶液が硝酸を含む溶液であるこ
とを特徴とする請求項１２に記載の薄膜トランジスタの
製造方法。 - 【請求項１４】ａ−Ｓｉ膜を酸化する工程において、Ｒ
ＴＡ法またはＥＬＡ法による熱処理を行うことを特徴と
する請求項７に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項１５】ａ−Ｓｉ膜を酸化する工程において、紫
外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の薄膜
トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10185992A JP2000022157A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 薄膜トランジスタ製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10185992A JP2000022157A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 薄膜トランジスタ製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000022157A true JP2000022157A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16180480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10185992A Pending JP2000022157A (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | 薄膜トランジスタ製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000022157A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528021B2 (en) | 2004-09-16 | 2009-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same |
-
1998
- 1998-07-01 JP JP10185992A patent/JP2000022157A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7528021B2 (en) | 2004-09-16 | 2009-05-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same |
| US7803672B2 (en) | 2004-09-16 | 2010-09-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method of manufacturing the same |
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