JP2000036602A - Thin-film transistor, manufacture of it, and display device - Google Patents

Thin-film transistor, manufacture of it, and display device

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JP2000036602A
JP2000036602A JP10202406A JP20240698A JP2000036602A JP 2000036602 A JP2000036602 A JP 2000036602A JP 10202406 A JP10202406 A JP 10202406A JP 20240698 A JP20240698 A JP 20240698A JP 2000036602 A JP2000036602 A JP 2000036602A
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Japan
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thin film
gate electrode
substrate
gate
film transistor
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Japanese (ja)
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Takenobu Urazono
丈展 浦園
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve operating characteristics and reliability by flattening a semiconductor thin-film which is to be an active layer of a thin-film transistor comprising a bottom gate structure. SOLUTION: Firstly, a substrate 1 comprising an insulating surface layer 2 is prepared. An impurity 4 is injected into the surface layer 2 through a resist 3 to form a buried gate electrode 5. On the substrate 1 where the gate electrode is buried, a gate nitrogen film 6 and a gate oxide film 7 are continuously formed. Further, a semiconductor thin-film 8 is formed over it. An impurity is injected in the semiconductor thin-film 8 through a resist 9 corresponding to the gate electrode 5, so that a source region S and a drain region D are formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は絶縁基板上に形成さ
れた多結晶シリコン等の半導体薄膜を活性層とするボト
ムゲート型の薄膜トランジスタ及びその製造方法に関す
る。より詳しくは、ゲート電極及び半導体薄膜の積層構
造を平坦化する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bottom gate type thin film transistor using a semiconductor thin film such as polycrystalline silicon formed on an insulating substrate as an active layer, and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a technique for flattening a stacked structure of a gate electrode and a semiconductor thin film.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス型表示装置のスイ
ッチング素子として薄膜トランジスタが広く用いられて
いる。特に、薄膜トランジスタの活性層となる半導体薄
膜には従来から多結晶シリコンが採用されている。
2. Description of the Related Art Thin film transistors are widely used as switching elements in active matrix display devices. In particular, polycrystalline silicon has been conventionally used as a semiconductor thin film serving as an active layer of a thin film transistor.

【0003】多結晶シリコン薄膜トランジスタは、スイ
ッチング素子に用いられるばかりでなく、回路素子とし
ても利用でき、同一基板上にスイッチング素子と合わせ
て周辺駆動回路を内蔵できる。また、多結晶シリコン薄
膜トランジスタは微細化が可能なため、画素構造におけ
るスイッチング素子の占有面積を縮小でき、画素の高開
口率が達成できる。ところで、従来多結晶シリコン薄膜
トランジスタは製造工程上プロセス最高温度が1000
℃程度に達し、耐熱性に優れた石英ガラス等が絶縁基板
として用いられていた。製造プロセス上比較的低融点の
ガラス基板を使用することは困難であった。しかしなが
ら、表示装置の低コスト化のためには低融点ガラス材料
の使用が必要不可欠である。そこで、近年プロセス最高
温度が600℃以下になるいわゆる低温プロセスの開発
が進められている。特に、低温プロセスは大型の表示装
置を製造するとき、コスト面から極めて有利になる。
A polycrystalline silicon thin film transistor can be used not only as a switching element but also as a circuit element, and a peripheral driving circuit can be built on the same substrate together with the switching element. Further, since the polycrystalline silicon thin film transistor can be miniaturized, the area occupied by the switching element in the pixel structure can be reduced, and a high aperture ratio of the pixel can be achieved. By the way, the conventional polycrystalline silicon thin film transistor has a process maximum temperature of 1000 in the manufacturing process.
In this case, quartz glass or the like having a temperature of about ° C and having excellent heat resistance has been used as an insulating substrate. It has been difficult to use a glass substrate having a relatively low melting point due to the manufacturing process. However, in order to reduce the cost of the display device, the use of a low-melting glass material is indispensable. Therefore, in recent years, the development of a so-called low-temperature process in which the maximum process temperature is 600 ° C. or lower has been promoted. In particular, the low-temperature process is extremely advantageous in terms of cost when manufacturing a large display device.

【0004】薄膜トランジスタは大別すると、半導体薄
膜の上にゲート絶縁膜を介しゲート電極を形成したトッ
プゲート型と、半導体薄膜の下にゲート絶縁膜を介して
ゲート電極を設けたボトムゲート型に分けられる。低温
プロセスの場合、信頼性の観点からボトムゲート構造が
有望視されており、図8にその構造を模式的に示す。図
示するようにガラス等からなる基板1の上にゲート電極
5がパタニングされている。ゲート電極5の上にはゲー
ト絶縁膜7を介して多結晶シリコン等からなる半導体薄
膜8が成膜されている。半導体薄膜8には選択的に不純
物が注入されておりソース領域S及びドレイン領域Dを
形成する。半導体薄膜8は層間絶縁膜10により被覆さ
れている。層間絶縁膜10の上には配線電極11がパタ
ニング形成されており、コンタクトホールを介してソー
ス領域S及びドレイン領域Dに電気接続している。配線
電極11はパシベーション膜12により被覆されてい
る。
Thin film transistors are roughly classified into a top gate type in which a gate electrode is formed on a semiconductor thin film via a gate insulating film, and a bottom gate type in which a gate electrode is provided below the semiconductor thin film via a gate insulating film. Can be In the case of the low-temperature process, the bottom gate structure is considered promising from the viewpoint of reliability, and FIG. 8 schematically shows the structure. As shown, a gate electrode 5 is patterned on a substrate 1 made of glass or the like. A semiconductor thin film 8 made of polycrystalline silicon or the like is formed on the gate electrode 5 with a gate insulating film 7 interposed therebetween. Impurities are selectively implanted into the semiconductor thin film 8 to form a source region S and a drain region D. The semiconductor thin film 8 is covered with an interlayer insulating film 10. A wiring electrode 11 is formed on the interlayer insulating film 10 by patterning, and is electrically connected to a source region S and a drain region D via a contact hole. The wiring electrode 11 is covered with a passivation film 12.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図8から明らかなよう
に、従来のボトムゲート型の薄膜トランジスタは、ゲー
ト電極5が基板1の表面から盛り上がった形状で形成さ
れている。従って、ゲート電極5の上にゲート絶縁膜7
を介して重なる半導体薄膜8に段差8aが生ずる。この
段差8aは半導体薄膜8の局所的な厚み減少を招くとと
もに、応力を集中させることになる。これにより半導体
薄膜8の断線や、薄膜トランジスタの動作特性の悪化を
もたらしていた。特に、段差8aの部分は多結晶シリコ
ンの粒径にバラツキが生じ、薄膜トランジスタの移動度
の低下を招いていた。
As is apparent from FIG. 8, a conventional bottom gate type thin film transistor has a gate electrode 5 formed so as to protrude from the surface of the substrate 1. Therefore, the gate insulating film 7 is formed on the gate electrode 5.
A step 8a is generated in the semiconductor thin film 8 overlapping with the step. The step 8a causes a local decrease in the thickness of the semiconductor thin film 8 and also concentrates stress. This has resulted in disconnection of the semiconductor thin film 8 and deterioration of the operation characteristics of the thin film transistor. In particular, in the portion of the step 8a, the grain size of the polycrystalline silicon varies, causing the mobility of the thin film transistor to decrease.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決するために以下の手段を講じた。即ち、本発明
に係る薄膜トランジスタは、絶縁性の表面層を有する基
板と、所定のパタンに沿って該表面層を選択的に低抵抗
化して得られた埋め込み型のゲート電極と、該ゲート電
極を埋め込んだ該基板の上に成膜されたゲート絶縁膜
と、該ゲート絶縁膜の上に形成された平坦な半導体薄膜
とからなる。好ましくは、前記ゲート電極は、所定のパ
タンに沿って該表面層に選択的に不純物を導入して導電
性を付与した領域である。また好ましくは、前記表面層
は、該基板の上に予め成膜された半導体からなる。場合
によっては、前記半導体薄膜の上に絶縁膜を介してバッ
クゲート電極が下方の該ゲート電極と対向する位置に形
成されている。
The following means have been taken in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. That is, the thin film transistor according to the present invention comprises a substrate having an insulating surface layer, a buried gate electrode obtained by selectively lowering the resistance of the surface layer along a predetermined pattern, and a gate electrode. It comprises a gate insulating film formed on the buried substrate and a flat semiconductor thin film formed on the gate insulating film. Preferably, the gate electrode is a region provided with conductivity by selectively introducing impurities into the surface layer along a predetermined pattern. Also preferably, the surface layer is made of a semiconductor previously formed on the substrate. In some cases, a back gate electrode is formed on the semiconductor thin film via an insulating film at a position below and facing the gate electrode.

【0007】本発明は薄膜トランジスタの製造方法を包
含している。本発明に従って、薄膜トランジスタは以下
の工程により製造される。まず、第一工程で、絶縁性の
表面層を有する基板を用意する。第二工程で、所定のマ
スクを介して該表面層に不純物を導入して埋め込み型の
ゲート電極を形成する。第三工程で、該ゲート電極を埋
め込んだ該基板の上にゲート絶縁膜を成膜する。第四工
程で、該ゲート絶縁膜の上に半導体薄膜を形成する。最
後に第五工程で、該ゲート電極に対応するマスクを介し
て該半導体薄膜に不純物を注入してソース領域及びドレ
イン領域を形成する。好ましくは前記第二工程は、該基
板の上に予め成膜された半導体からなる表面層に不純物
を注入して埋め込み型のゲート電極を形成する。あるい
は、前記第二工程は、ガラスからなる該基板自体の表面
層に不純物を注入して埋め込み型のゲート電極を形成す
る。好ましくは、前記第五工程は、該基板の裏面からの
露光処理により該ゲート電極と整合して形成された該マ
スクを介して該半導体薄膜に不純物を注入し、ソース領
域及びドレイン領域を形成する。
The present invention includes a method for manufacturing a thin film transistor. According to the present invention, a thin film transistor is manufactured by the following steps. First, in a first step, a substrate having an insulating surface layer is prepared. In a second step, an impurity is introduced into the surface layer through a predetermined mask to form a buried gate electrode. In a third step, a gate insulating film is formed on the substrate in which the gate electrode is embedded. In a fourth step, a semiconductor thin film is formed on the gate insulating film. Finally, in a fifth step, impurities are implanted into the semiconductor thin film via a mask corresponding to the gate electrode to form a source region and a drain region. Preferably, in the second step, an impurity is implanted into a surface layer made of a semiconductor previously formed on the substrate to form a buried gate electrode. Alternatively, in the second step, an impurity is implanted into a surface layer of the substrate itself made of glass to form a buried gate electrode. Preferably, in the fifth step, an impurity is implanted into the semiconductor thin film through the mask formed in alignment with the gate electrode by exposure processing from the back surface of the substrate to form a source region and a drain region. .

【0008】本発明は更に表示装置を包含している。本
表示装置は基本的な構成として、所定の間隙を介して互
いに接合している一対の基板と、該間隙に保持された電
気光学物質とを有し、一方の透明基板には対向電極を形
成し、他方の絶縁基板には画素電極及びこれを駆動する
薄膜トランジスタを形成している。特徴事項として、前
記薄膜トランジスタは、所定のパタンに沿って該絶縁基
板の表面層を選択的に低抵抗化して得られた埋め込み型
のゲート電極と、該ゲート電極を埋め込んだ該絶縁基板
の上に成膜されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜の上
に形成された平坦な半導体薄膜とからなる。
[0008] The present invention further includes a display device. As a basic configuration, the present display device has a pair of substrates joined to each other via a predetermined gap and an electro-optical material held in the gap, and a counter electrode is formed on one of the transparent substrates. In addition, a pixel electrode and a thin film transistor for driving the pixel electrode are formed on the other insulating substrate. As a characteristic feature, the thin film transistor has a buried gate electrode obtained by selectively reducing the resistance of a surface layer of the insulating substrate along a predetermined pattern, and a thin film transistor on the insulating substrate in which the gate electrode is buried. It comprises a gate insulating film formed and a flat semiconductor thin film formed on the gate insulating film.

【0009】本発明によれば、基板と半導体薄膜の間に
ゲート電極を配したボトムゲート構造の薄膜トランジス
タにおいて、例えば不純物を基板の表面層に注入するこ
とで埋め込み型のゲート電極を形成している。これによ
り、ソース領域/チャネル領域/ドレイン領域と続く半
導体薄膜の活性層を段差なく平坦に作ることができる。
このため、従来ゲート電極の端部で生じていた半導体薄
膜の段差を除去可能である。従来段差部に生じていた半
導体薄膜の断線や膜応力による強度低下を取り除くこと
ができ、薄膜トランジスタの高信頼性化につながる。特
に、半導体薄膜の活性層が平坦になることにより、キャ
リア移動度やオン電流を含むトランジスタの動作特性が
向上する。
According to the present invention, in a thin film transistor having a bottom gate structure in which a gate electrode is arranged between a substrate and a semiconductor thin film, for example, an embedded gate electrode is formed by injecting impurities into a surface layer of the substrate. . Thereby, the active layer of the semiconductor thin film following the source region / channel region / drain region can be made flat without any step.
For this reason, the step of the semiconductor thin film which has conventionally occurred at the end of the gate electrode can be removed. Breakage of strength of the semiconductor thin film due to disconnection or film stress, which has conventionally occurred at the stepped portion, can be eliminated, leading to higher reliability of the thin film transistor. In particular, the flattening of the active layer of the semiconductor thin film improves the transistor operating characteristics including carrier mobility and on-state current.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係る薄膜ト
ランジスタの第一実施形態を示す工程図である。本明細
書では工程図を用いて各実施形態を説明する。まず工程
(a)で基板1を用意する。アクティブマトリクス型の
表示装置を作製する場合には、ガラス、石英ガラス、石
英等の透明材料からなる基板1を用意する。但し、本発
明はこれに限られるものではなく、高抵抗のシリコンウ
ェハを基板1に用いてもよい。本実施形態では基板1と
してガラスを用意している。本実施形態ではガラスから
なる基板1の上にNチャネル型でボトムゲート構造の薄
膜トランジスタを形成する。もちろん、Pチャネル型の
薄膜トランジスタを集積形成することも可能である。図
示するように、絶縁性の表面層2を有する基板1を用意
した後、レジスト3で形成された所定のマスクを介して
表面層2に不純物4を導入して埋め込み型のゲート電極
5を形成する。換言すると、所定のパタンに沿って表面
層2を選択的に低抵抗化して埋め込み型のゲート電極5
を設ける。具体的には、フォトリソグラフィによりレジ
スト3をゲート電極の形状に合わせてパタニングしたあ
と、P,As,B等の不純物をイオンドーピングあるい
はイオンインプランテーションにより1×1014/cm
2 程度以上のドーズ量で表面層2に注入する。ここでは
表面層2はガラスからなる基板1自体の表面部である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a process chart showing a first embodiment of a thin film transistor according to the present invention. In the present specification, each embodiment will be described using a process chart. First, the substrate 1 is prepared in the step (a). When an active matrix type display device is manufactured, a substrate 1 made of a transparent material such as glass, quartz glass, or quartz is prepared. However, the present invention is not limited to this, and a high-resistance silicon wafer may be used for the substrate 1. In the present embodiment, glass is prepared as the substrate 1. In this embodiment, an N-channel type bottom gate thin film transistor is formed on a substrate 1 made of glass. Needless to say, a P-channel thin film transistor can also be integrated. As shown, after preparing a substrate 1 having an insulating surface layer 2, an impurity 4 is introduced into the surface layer 2 through a predetermined mask formed of a resist 3 to form a buried type gate electrode 5. I do. In other words, the resistance of the surface layer 2 is selectively reduced along a predetermined pattern so that the buried type gate electrode 5 is formed.
Is provided. Specifically, after the resist 3 is patterned according to the shape of the gate electrode by photolithography, impurities such as P, As, and B are ion-doped or ion-implanted to 1 × 10 14 / cm.
A dose of about 2 or more is injected into the surface layer 2. Here, the surface layer 2 is a surface portion of the substrate 1 itself made of glass.

【0011】工程(b)に進み、ゲート電極5を埋め込
んだ基板1の上にゲート絶縁膜を成膜する。ここでは、
ゲート絶縁膜としてゲート窒化膜6とゲート酸化膜7の
二層構造を形成した。具体的にはプラズマCVD法でS
iNx を100nmの厚みで堆積しゲート窒化膜6と
し、同じくプラズマCVD法でSiO2 を100nmの
厚みで堆積し、ゲート酸化膜7とした。更に続けてゲー
ト酸化膜7の上に半導体薄膜8を連続成膜する。ここで
はプラズマCVD法で非晶質シリコンからなる半導体薄
膜8を50nm成膜した。図から明らかなように、ゲー
ト電極5が基板1に埋め込まれているため、半導体薄膜
8は平坦な状態にある。この平坦な半導体薄膜8にエキ
シマレーザ光源を用いてレーザ光を照射し、非晶質シリ
コンを多結晶シリコンに転換する。すなわち、レーザ光
の照射により非晶質シリコンは一旦溶融し、その冷却過
程で結晶化が起こり、多結晶シリコンに転換される。従
来の段差を含んでいた半導体薄膜に比べ平坦化された半
導体薄膜8では熱の冷却が均一に行なわれるため多結晶
シリコンの粒径が均一になり、薄膜トランジスタの動作
特性改善が達成される。また、従来問題となっていたレ
ーザ光照射による段差部での半導体薄膜の断切れなども
なくなる。上述したように、レーザ光の照射により半導
体薄膜8には非晶質シリコンが溶融する程度の熱が発生
し、その余熱がゲート絶縁膜を介して基板1側に伝導す
る。この伝導された余熱により先に注入した不純物も同
時に活性化し、ゲート電極5が実際に低抵抗化される。
レーザ光の照射には、KrFまたはXeClなどのエキ
シマレーザ光源を用いる。エネルギー密度は150ない
し600mJ/cm2 に設定する。
In step (b), a gate insulating film is formed on the substrate 1 in which the gate electrode 5 is embedded. here,
A two-layer structure of a gate nitride film 6 and a gate oxide film 7 was formed as a gate insulating film. Specifically, S by plasma CVD
iN x was deposited to a thickness of 100 nm to form a gate nitride film 6, and similarly, SiO 2 was deposited to a thickness of 100 nm by a plasma CVD method to form a gate oxide film 7. Subsequently, a semiconductor thin film 8 is continuously formed on the gate oxide film 7. Here, a semiconductor thin film 8 made of amorphous silicon was formed to a thickness of 50 nm by a plasma CVD method. As is apparent from the figure, since the gate electrode 5 is embedded in the substrate 1, the semiconductor thin film 8 is in a flat state. The flat semiconductor thin film 8 is irradiated with laser light using an excimer laser light source to convert amorphous silicon to polycrystalline silicon. That is, the amorphous silicon is once melted by the irradiation of the laser beam, and is crystallized in the cooling process to be converted into polycrystalline silicon. In the semiconductor thin film 8 which has been flattened as compared with the conventional semiconductor thin film including a step, heat is uniformly cooled, so that the grain size of the polycrystalline silicon becomes uniform, and the operation characteristics of the thin film transistor are improved. In addition, breakage of the semiconductor thin film at the stepped portion due to laser beam irradiation, which has conventionally been a problem, is eliminated. As described above, the laser light irradiation generates heat in the semiconductor thin film 8 to such an extent that the amorphous silicon is melted, and the residual heat is transmitted to the substrate 1 via the gate insulating film. The impurity implanted earlier is simultaneously activated by the conducted residual heat, and the gate electrode 5 is actually reduced in resistance.
An excimer laser light source such as KrF or XeCl is used for laser light irradiation. The energy density is set between 150 and 600 mJ / cm 2 .

【0012】工程(c)に進み、半導体薄膜8の上にゲ
ート電極5と対向してレジスト9をフォトリソグラフィ
ーによりパタニングする。このレジスト9をマスクとし
てPやAsなどの不純物を半導体薄膜8に注入し、ソー
ス領域S及びドレイン領域Dを形成する。この結果、レ
ジスト9の直下でソース領域Sとドレイン領域Dの間に
はチャネル領域が設けられる。この後再びレーザ光を照
射して半導体薄膜8に注入された不純物を活性化する。
この時のレーザ光のエネルギー密度は非晶質を多結晶に
転換する際に用いたレーザ光のエネルギー密度よりも小
さく設定する。
In step (c), a resist 9 is patterned on the semiconductor thin film 8 so as to face the gate electrode 5 by photolithography. Using the resist 9 as a mask, impurities such as P and As are implanted into the semiconductor thin film 8 to form a source region S and a drain region D. As a result, a channel region is provided immediately below the resist 9 and between the source region S and the drain region D. Thereafter, the laser light is again irradiated to activate the impurities injected into the semiconductor thin film 8.
At this time, the energy density of the laser light is set to be smaller than the energy density of the laser light used when converting the amorphous to the polycrystalline.

【0013】最後に工程(d)に進み、使用済みとなっ
たレジスト9を除去した後、半導体薄膜8の上にSiO
2 を例えば300nmの厚みで成膜し、層間絶縁膜10
とする。この層間絶縁膜10にソース領域S及びドレイ
ン領域Dと連通するコンタクトホールを開口する。層間
絶縁膜10の上にAl,Mo,W,Tiなどの金属を成
膜し、所定の形状にパタニングして配線電極11に加工
する。この配線電極11を被覆するようにSiNx を2
00nmの厚みで成膜してパシベーション膜12とす
る。以上により、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタ
が完成する。
Finally, proceeding to step (d), after removing the used resist 9, a SiO 2 is formed on the semiconductor thin film 8.
2 is formed to a thickness of, for example, 300 nm, and the interlayer insulating film 10 is formed.
And A contact hole communicating with the source region S and the drain region D is opened in the interlayer insulating film 10. A metal such as Al, Mo, W, and Ti is formed on the interlayer insulating film 10, patterned into a predetermined shape, and processed into the wiring electrode 11. SiN x is applied to cover the wiring electrode 11.
The passivation film 12 is formed with a thickness of 00 nm. Thus, a bottom-gate thin film transistor is completed.

【0014】図2は本発明に係る薄膜トランジスタの第
二実施形態を示す製造工程図である。基本的には、図1
に示した第一実施形態と同様であり、対応する部分には
対応する参照番号を付して理解を容認している。異なる
点は、ガラス等からなる基板1の上に予め非単結晶シリ
コンからなる半導体を成膜して表面層2aとしているこ
とである。非単結晶シリコンは非晶質シリコンもしくは
多結晶シリコンを包含する概念である。(a)に示すよ
うに、非単結晶シリコンからなる表面層2aの上にゲー
ト形状に抜いたレジスト3のパタンを形成する。レジス
ト3をマスクとしてP、As、Bなどの不純物をイオン
ドーピング又はイオンインプランテーションにより1×
1014/cm2 以上のドーズ量で注入し、ゲート電極5
を設けている。この後の工程(b)、(c)及び(d)
は、図1に示した工程(b)、(c)及び(d)と同様
である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a second embodiment of the thin film transistor according to the present invention. Basically, Figure 1
Are similar to those of the first embodiment, and the corresponding parts are denoted by the corresponding reference numerals to allow understanding. A different point is that a semiconductor made of non-single-crystal silicon is formed in advance on a substrate 1 made of glass or the like to form a surface layer 2a. Non-single-crystal silicon is a concept including amorphous silicon or polycrystalline silicon. As shown in (a), a pattern of a resist 3 extracted in a gate shape is formed on a surface layer 2a made of non-single-crystal silicon. Using the resist 3 as a mask, impurities such as P, As, and B are ion-doped or ion-implanted to 1 ×.
The gate electrode 5 is implanted at a dose of 10 14 / cm 2 or more.
Is provided. Subsequent steps (b), (c) and (d)
Are the same as steps (b), (c) and (d) shown in FIG.

【0015】図3は、本発明に係る薄膜トランジスタの
第三実施形態を示す製造工程図である。基本的には、図
2に示した第二実施形態と同様であり、対応する部分に
は対応する参照番号を付して理解を容認している。まず
(a)に示すように、基板1の上に非単結晶シリコンか
らなる表面層2aを成膜する。ここでは、400℃以上
のプロセス温度でプラズマCVD法又は減圧CVD法に
より、多結晶シリコンからなる表面層2aを形成した。
多結晶シリコンは光学的に透明である。表面層2aの上
にゲート形状に抜いたレジスト3をパタニングし、P,
As,Bなどの不純物4をイオンドーピングあるいはイ
オンインプランテーションにより1×1014/cm2
上のドーズ量で注入する。これにより、ゲート電極5を
基板1に埋め込んだ状態で作製する。工程(b)に進
み、SiNx とSiO2 を順に成膜し、ゲート酸化膜6
及びゲート窒化膜7を設ける。SiNx の膜厚は100
nmであり、SiO2 の膜厚は100nmである。更に
活性層となる半導体薄膜8を成膜する。ここでは、50
nmの厚みで多結晶シリコンを堆積した。例えば、40
0℃以上のプロセス温度でプラズマCVD又はLPCV
Dにより光学的に透明な多結晶シリコンを50nmの厚
みで成膜した。工程(c)に進み、その上にレジスト9
を全面的に塗布する。そして、ガラス等からなる基板1
の裏面から露光することにより、薄膜トランジスタのチ
ャネル領域となる部分にのみレジスト9を残すパタンを
セルフアライメントで形成できる。すなわち、不純物が
注入されたゲート電極5だけが不透明となるので、ゲー
ト電極5に整合するレジスト9の部分のみが裏面露光で
未感光となり、後の現像過程で半導体薄膜8の上に残さ
れることになる。この残されたレジスト9をマスクとし
てP、Asなどの不純物を注入し、ソース領域S及びド
レイン領域Dをセルフアライメントで形成する。ここ
で、半導体薄膜8を構成する多結晶シリコンの結晶粒の
増大化と、半導体薄膜8に注入された不純物の活性化を
同時に行なうため、レーザ光を照射する。ここではKr
F、XeClなどのエキシマレーザ光源を用いてエネル
ギー密度が150乃至550mJ/cm2 に設定した。
なお、このレーザ光照射により、表面層2aに埋め込ま
れたゲート電極5に含まれる不純物も同時に活性化され
る。最後に工程(d)に進み、SiO2 を300nmの
厚みで成膜し、層間絶縁膜10とする。この層間絶縁膜
10にコンタクトホールを開口した後、Al,Mo,
W,Tiなどの金属を成膜して所定の形状にパタニング
し、配線電極11とする。更に配線電極11を被覆する
ようにSiNx を200nmの厚みで成膜し、パシベー
ション膜12を設ける。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram showing a third embodiment of the thin film transistor according to the present invention. Basically, it is the same as the second embodiment shown in FIG. 2, and the corresponding parts are denoted by the corresponding reference numerals, and the understanding is permitted. First, a surface layer 2a made of non-single-crystal silicon is formed on a substrate 1 as shown in FIG. Here, the surface layer 2a made of polycrystalline silicon was formed by a plasma CVD method or a low pressure CVD method at a process temperature of 400 ° C. or more.
Polycrystalline silicon is optically transparent. The resist 3 extracted in the shape of a gate is patterned on the surface layer 2a.
An impurity 4 such as As or B is implanted at a dose of 1 × 10 14 / cm 2 or more by ion doping or ion implantation. Thus, the gate electrode 5 is manufactured in a state of being embedded in the substrate 1. Proceeding to step (b), SiN x and SiO 2 are sequentially formed, and the gate oxide film 6 is formed.
And a gate nitride film 7. SiN x film thickness is 100
nm, and the thickness of SiO 2 is 100 nm. Further, a semiconductor thin film 8 serving as an active layer is formed. Here, 50
Polycrystalline silicon was deposited to a thickness of nm. For example, 40
Plasma CVD or LPCV at process temperature of 0 ° C or higher
D was used to form an optically transparent polycrystalline silicon film having a thickness of 50 nm. Proceeding to step (c), resist 9
Is applied over the entire surface. And a substrate 1 made of glass or the like.
By exposing from the back surface of the thin film transistor, a pattern that leaves the resist 9 only in a portion to be a channel region of the thin film transistor can be formed by self-alignment. That is, since only the gate electrode 5 into which the impurity is implanted becomes opaque, only the portion of the resist 9 that matches the gate electrode 5 becomes unexposed by backside exposure, and is left on the semiconductor thin film 8 in a later development process. become. Using the remaining resist 9 as a mask, impurities such as P and As are implanted to form a source region S and a drain region D by self-alignment. Here, in order to simultaneously increase the crystal grains of the polycrystalline silicon constituting the semiconductor thin film 8 and activate the impurities injected into the semiconductor thin film 8, a laser beam is irradiated. Here, Kr
The energy density was set to 150 to 550 mJ / cm 2 using an excimer laser light source such as F or XeCl.
By the laser beam irradiation, the impurities contained in the gate electrode 5 embedded in the surface layer 2a are also activated at the same time. Finally, the process proceeds to step (d), where SiO 2 is formed to a thickness of 300 nm to form an interlayer insulating film 10. After opening a contact hole in the interlayer insulating film 10, Al, Mo,
A metal such as W or Ti is formed into a film and patterned into a predetermined shape to form a wiring electrode 11. Further, a 200 nm-thick SiN x film is formed so as to cover the wiring electrode 11, and a passivation film 12 is provided.

【0016】図4は、本発明に係る薄膜トランジスタの
第四実施形態を示す工程図である。基本的には図3に示
した第三実施形態と同様であり、対応する部分には対応
する参照番号を付して理解を容認している。工程(a)
で、ガラス等からなる基板1の上に表面層2aとして多
結晶シリコンを成膜する。その上にゲート形状に抜いた
レジスト3をパタニングし、P,As,Bなどの不純物
4をイオンドーピングまたはイオンインプランテーショ
ンにより1×1014/cm2 以上のドーズ量で注入し、
ゲート電極5を設ける。工程(b)に進み、SiNx
SiO2 をそれぞれ100nmの厚みで成膜し、ゲート
窒化膜6及びゲート酸化膜7を設ける。更に、非晶質シ
リコンからなる半導体薄膜8を50nmの厚みで成膜す
る。ここでレーザ光を照射して非晶質シリコンを多結晶
シリコンに転換する。これにより半導体薄膜8は光学的
に透明化する。但し、レーザ光の照射エネルギーはゲー
ト電極5に注入した不純物がこの時点では活性化しない
レベルに設定しておく必要がある。従って、この時点で
はゲート電極5は光学的に不透明である。レーザ光源と
してはKrFまたはXeClなどのエキシマレーザ光を
用い、エネルギー密度は150乃至500mJ/cm2
に設定する。工程(c)に進み、半導体薄膜8の上にレ
ジスト9を塗布し、裏面から露光することで、チャネル
領域のみにレジスト9を残すことができる。レジスト9
をマスクとしてPまたはAsなどの不純物を注入し、セ
ルフアライメントでソース領域S及びドレイン領域Dを
設ける。更に、レーザ光を照射してアニールを行い、ソ
ース領域S及びドレイン領域Dに注入された不純物を活
性化する。この時、レーザ光の照射条件を適切に設定し
て、ゲート電極5に注入された不純物も活性化されるよ
うにする。この後、工程(d)に進み、不要になったレ
ジスト9を除去した後、SiO2 を300nmの厚みで
成膜し、層間絶縁膜10とする。層間絶縁膜10にコン
タクトホールを開口した後、配線電極11を設ける。配
線電極11を被覆するようにパシベーション膜12を設
ける。
FIG. 4 is a process chart showing a fourth embodiment of the thin film transistor according to the present invention. Basically, it is the same as the third embodiment shown in FIG. 3, and the corresponding parts are denoted by the corresponding reference numerals to allow understanding. Step (a)
Then, polycrystalline silicon is formed as a surface layer 2a on a substrate 1 made of glass or the like. A resist 3 extracted in a gate shape is patterned thereon, and impurities 4 such as P, As, and B are implanted at a dose of 1 × 10 14 / cm 2 or more by ion doping or ion implantation.
A gate electrode 5 is provided. Proceeding to step (b), SiN x and SiO 2 are each formed to a thickness of 100 nm, and a gate nitride film 6 and a gate oxide film 7 are provided. Further, a semiconductor thin film 8 made of amorphous silicon is formed with a thickness of 50 nm. Here, amorphous silicon is converted to polycrystalline silicon by irradiating a laser beam. This makes the semiconductor thin film 8 optically transparent. However, the irradiation energy of the laser beam needs to be set to a level at which the impurity implanted into the gate electrode 5 is not activated at this time. Therefore, at this time, the gate electrode 5 is optically opaque. An excimer laser beam such as KrF or XeCl is used as a laser light source, and has an energy density of 150 to 500 mJ / cm 2.
Set to. Proceeding to step (c), a resist 9 is applied on the semiconductor thin film 8 and exposed from the back surface, so that the resist 9 can be left only in the channel region. Resist 9
Is used as a mask to implant an impurity such as P or As, and a source region S and a drain region D are provided by self-alignment. Further, annealing is performed by irradiating a laser beam to activate the impurities implanted in the source region S and the drain region D. At this time, the irradiation conditions of the laser beam are appropriately set so that the impurities implanted in the gate electrode 5 are also activated. Thereafter, the process proceeds to step (d), and after removing the unnecessary resist 9, SiO 2 is formed to a thickness of 300 nm to form an interlayer insulating film 10. After opening a contact hole in the interlayer insulating film 10, a wiring electrode 11 is provided. A passivation film 12 is provided so as to cover the wiring electrodes 11.

【0017】図5は、本発明に係る薄膜トランジスタの
第五実施形態を示す工程図である。基本的には図3に示
した第三実施形態と同様であり、対応する部分には対応
する参照番号を付して理解を容認している。工程(a)
で、ガラス等からなる基板1の上に多結晶シリコンから
なる表面層2aを設ける。その上にゲート形状に抜いた
レジスト3をパタニングし、不純物4を注入して埋め込
み型のゲート電極5を設ける。工程(b)に進み、表面
層2aの上にゲート窒化膜6、ゲート酸化膜7及び半導
体薄膜8を連続成膜する。半導体薄膜8は光学的に透明
な多結晶シリコンからなる。工程(c)に進み、半導体
薄膜8の上にSiO2 を成膜する。その上にレジストを
塗布して、裏面から露光することにより、チャネル領域
となる部分のみにレジストを残す。このレジストをマス
クとして先に成膜したSiO2 をエッチングすることに
より、ゲート電極5及びチャネル領域に整合したチャネ
ルストッパ膜9aを設ける。チャネルストッパ膜9aを
マスクとして不純物を注入し、ソース領域S及びドレイ
ン領域Dをセルフアライメントで形成する。ここでレー
ザ光を照射し、半導体薄膜8の多結晶シリコンを大粒径
化すると共に、ソース領域S及びドレイン領域Dに注入
された不純物を活性化する。ここでもエキシマレーザ光
源を用い、エネルギー密度を150乃至550mJ/c
2 に設定して、半導体薄膜8を照射する。この時同時
に、ゲート電極5に注入されていた不純物も活性化され
る。最後に工程(d)に進み、SiO2 を300nmの
厚みで成膜し、層間絶縁膜10とする。この層間絶縁膜
10にコンタクトホールを開口した後、配線電極11を
作製する。さらにその上にパシベーション膜12を設け
る。
FIG. 5 is a process chart showing a fifth embodiment of the thin film transistor according to the present invention. Basically, it is the same as the third embodiment shown in FIG. 3, and the corresponding parts are denoted by the corresponding reference numerals to allow understanding. Step (a)
Then, a surface layer 2a made of polycrystalline silicon is provided on a substrate 1 made of glass or the like. A resist 3 extracted in a gate shape is patterned thereon, and impurities 4 are implanted to provide a buried gate electrode 5. In step (b), a gate nitride film 6, a gate oxide film 7, and a semiconductor thin film 8 are continuously formed on the surface layer 2a. The semiconductor thin film 8 is made of optically transparent polycrystalline silicon. Proceeding to step (c), a SiO 2 film is formed on the semiconductor thin film 8. By applying a resist thereon and exposing it from the back surface, the resist is left only in a portion to be a channel region. By etching the previously formed SiO 2 using this resist as a mask, a channel stopper film 9 a matching the gate electrode 5 and the channel region is provided. Impurities are implanted using the channel stopper film 9a as a mask to form the source region S and the drain region D by self-alignment. Here, a laser beam is applied to increase the grain size of the polycrystalline silicon of the semiconductor thin film 8 and activate the impurities implanted in the source region S and the drain region D. Again, an excimer laser light source is used and the energy density is 150 to 550 mJ / c.
m 2 , and the semiconductor thin film 8 is irradiated. At this time, the impurities implanted in the gate electrode 5 are also activated at the same time. Finally, the process proceeds to step (d), where SiO 2 is formed to a thickness of 300 nm to form an interlayer insulating film 10. After opening a contact hole in the interlayer insulating film 10, a wiring electrode 11 is manufactured. Further, a passivation film 12 is provided thereon.

【0018】図6は本発明に係る薄膜トランジスタの第
六実施形態を示す製造工程図である。基本的には、図2
に示した第二実施形態と同様であり、対応する部分には
対応する参照番号を付して理解を容認している。異なる
点は、工程(d)で、層間絶縁膜10にコンタクトホー
ルを開口した後、ソース領域S及びドレイン領域Dに接
続する配線電極11を形成する時、同時にバックゲート
電極15を形成していることである。すなわち本実施形
態では、半導体薄膜8の上に層間絶縁膜10を介してバ
ックゲート電極15が下方のゲート電極5と対向する位
置に形成されており、いわゆるデュアルゲート構造とな
っている。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram showing a sixth embodiment of the thin film transistor according to the present invention. Basically, Figure 2
Are similar to those of the second embodiment described above, and the corresponding parts are denoted by the corresponding reference numerals and are understood. The difference is that in step (d), after forming a contact hole in the interlayer insulating film 10 and then forming the wiring electrode 11 connected to the source region S and the drain region D, the back gate electrode 15 is formed at the same time. That is. That is, in the present embodiment, the back gate electrode 15 is formed on the semiconductor thin film 8 via the interlayer insulating film 10 at a position facing the lower gate electrode 5, and has a so-called dual gate structure.

【0019】最後に、図7を参照して、第一実施形態な
いし第六実施形態にかかる薄膜トランジスタを用いたア
クティブマトリクス型表示装置の一例を説明する。図示
するように本表示装置は一対の絶縁基板101,102
と両者の間に保持された電気光学物質103とを備えた
パネル構造を有する。電気光学物質103としては、例
えば液晶材料を用いる。下側の絶縁基板101には画素
アレイ部104と駆動回路部とが集積形成されている。
駆動回路部は垂直駆動回路105と水平駆動回路106
とに分かれている。また、絶縁基板101の周辺部上端
には外部接続用の端子部107が形成されている。端子
部107は配線108を介して垂直駆動回路105及び
水平駆動回路106に接続している。画素アレイ部10
4には行状のゲート配線109と列状の信号配線110
が形成されている。両配線の交差部には画素電極111
とこれを駆動する薄膜トランジスタ112が形成されて
いる。薄膜トランジスタ112のゲート電極は対応する
ゲート配線109に接続され、ドレイン領域は対応する
画素電極111に接続され、ソース領域は対応する信号
配線110に接続している。ゲート配線109は垂直駆
動回路105に接続する一方、信号配線110は水平駆
動回路106に接続している。画素電極111をスイッ
チング駆動する薄膜トランジスタ112及び垂直駆動回
路105と水平駆動回路106に含まれる薄膜トランジ
スタは、本発明に従って埋め込み型のゲート電極を有す
るボトムゲート構造となっている。
Finally, an example of an active matrix type display device using the thin film transistors according to the first to sixth embodiments will be described with reference to FIG. As shown in the drawing, the display device has a pair of insulating substrates 101 and 102.
And a electro-optical substance 103 held between them. As the electro-optical material 103, for example, a liquid crystal material is used. On the lower insulating substrate 101, a pixel array section 104 and a drive circuit section are integrally formed.
The drive circuit section includes a vertical drive circuit 105 and a horizontal drive circuit 106
And divided into Further, a terminal portion 107 for external connection is formed at an upper end of a peripheral portion of the insulating substrate 101. The terminal portion 107 is connected to a vertical drive circuit 105 and a horizontal drive circuit 106 via a wiring 108. Pixel array unit 10
4 includes a row-shaped gate wiring 109 and a column-shaped signal wiring 110.
Are formed. The pixel electrode 111 is located at the intersection of both wirings.
And a thin film transistor 112 for driving the same. The gate electrode of the thin film transistor 112 is connected to the corresponding gate wiring 109, the drain region is connected to the corresponding pixel electrode 111, and the source region is connected to the corresponding signal wiring 110. The gate wiring 109 is connected to the vertical driving circuit 105, while the signal wiring 110 is connected to the horizontal driving circuit 106. The thin film transistor 112 for switching and driving the pixel electrode 111 and the thin film transistors included in the vertical drive circuit 105 and the horizontal drive circuit 106 have a bottom gate structure having an embedded gate electrode according to the present invention.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少くともチャネル領域の基板側にゲート電極を持つボト
ムゲート構造の薄膜トランジスタにおいて、基板の表面
層に不純物を注入してゲート電極を形成することにより
ソース領域/チャネル領域/ドレイン領域と続く半導体
薄膜の活性層を段差なく平坦に作ることが可能である。
これにより、従来ゲート端面で生じていた活性層となる
半導体薄膜の段差部の膜切れ現象がなくなり、膜応力に
よる強度低下を防ぐことが可能となり、トランジスタを
高信頼性化できる。また、活性層が平坦化されたため、
キャリア移動度やオン電流を含むトランジスタの動作特
性が向上する。さらに、少くともチャネルの基板側にゲ
ート電極をもつボトムゲート構造において、ゲート電極
を埋め込み構造とすることにより、その上に成膜された
半導体薄膜をレーザ光の照射により結晶化する際、ゲー
ト電極への熱の拡散が少くなり、半導体薄膜の結晶化が
均一にできる。加えて、半導体薄膜が平坦化されたこと
によりレーザ光を均一に照射できるため、結晶化の均一
性が改善できる。更に、従来問題となっていたボトムゲ
ート構造の基板表面の凹凸を軽減でき、アクティブマト
リクス型の表示装置に応用する場合など、画面の均一性
が改善できる。
As described above, according to the present invention,
In a bottom gate thin film transistor having a gate electrode at least on a substrate side of a channel region, an impurity is implanted into a surface layer of the substrate to form a gate electrode, thereby activating a semiconductor thin film following a source region / channel region / drain region. The layer can be made flat without any steps.
As a result, the breakage of the film at the step portion of the semiconductor thin film serving as the active layer, which has conventionally occurred at the gate end face, is eliminated, and it is possible to prevent the strength from decreasing due to the film stress, thereby improving the reliability of the transistor. Also, because the active layer was flattened,
The operating characteristics of the transistor including carrier mobility and on-state current are improved. Furthermore, in a bottom gate structure having a gate electrode at least on the substrate side of the channel, the gate electrode is buried, so that the semiconductor thin film formed thereon can be crystallized by laser light irradiation. The diffusion of heat into the semiconductor thin film is reduced, and the crystallization of the semiconductor thin film can be made uniform. In addition, since the semiconductor thin film is flattened, laser light can be uniformly irradiated, so that crystallization uniformity can be improved. Furthermore, unevenness on the substrate surface of the bottom gate structure, which has conventionally been a problem, can be reduced, and the uniformity of the screen can be improved, for example, when applied to an active matrix type display device.

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

【図1】本発明に係る薄膜トランジスタの第一実施形態
を示す工程図である。
FIG. 1 is a process chart showing a first embodiment of a thin film transistor according to the present invention.

【図2】同じく第二実施形態を示す工程図である。FIG. 2 is a process chart showing a second embodiment.

【図3】同じく第三実施形態を示す工程図である。FIG. 3 is a process chart showing a third embodiment.

【図4】同じく第四実施形態を示す工程図である。FIG. 4 is a process drawing showing a fourth embodiment in the same manner.

【図5】同じく第五実施形態を示す工程図である。FIG. 5 is a process chart showing a fifth embodiment.

【図6】同じく第六実施形態を示す工程図である。FIG. 6 is a process chart showing a sixth embodiment.

【図7】本発明の応用例であるアクティブマトリクス型
表示装置の一例を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of an active matrix type display device which is an application example of the present invention.

【図8】従来のボトムゲート構造の薄膜トランジスタの
一例を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional thin film transistor having a bottom gate structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 表面層 3 レジスト 4 不純物 5 ゲート電極 6 ゲート窒化膜 7 ゲート酸化膜 8 半導体薄膜 9 レジスト 10 層間絶縁膜 11 電極 12 パシベーション膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Surface layer 3 Resist 4 Impurity 5 Gate electrode 6 Gate nitride film 7 Gate oxide film 8 Semiconductor thin film 9 Resist 10 Interlayer insulating film 11 Electrode 12 Passivation film

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性の表面層を有する基板と、 所定のパタンに沿って該表面層を選択的に低抵抗化して
得られた埋め込み型のゲート電極と、 該ゲート電極を埋め込んだ該基板の上に成膜されたゲー
ト絶縁膜と、 該ゲート絶縁膜の上に形成された平坦な半導体薄膜とか
らなる薄膜トランジスタ。
A substrate having an insulating surface layer; a buried gate electrode obtained by selectively lowering the resistance of the surface layer along a predetermined pattern; and a substrate having the gate electrode embedded therein. A thin film transistor comprising: a gate insulating film formed on the gate insulating film; and a flat semiconductor thin film formed on the gate insulating film.
【請求項2】 前記ゲート電極は、所定のパタンに沿っ
て該表面層に選択的に不純物を導入して導電性を付与し
た領域である請求項1記載の薄膜トランジスタ。
2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the gate electrode is a region provided with conductivity by selectively introducing impurities into the surface layer along a predetermined pattern.
【請求項3】 前記表面層は、該基板の上に予め成膜さ
れた半導体からなる請求項1記載の薄膜トランジスタ。
3. The thin film transistor according to claim 1, wherein the surface layer is formed of a semiconductor formed on the substrate in advance.
【請求項4】 前記半導体薄膜の上に絶縁膜を介してバ
ックゲート電極が下方の該ゲート電極と対向する位置に
形成されている請求項1記載の薄膜トランジスタ。
4. The thin film transistor according to claim 1, wherein a back gate electrode is formed on the semiconductor thin film via an insulating film, at a position below and facing the gate electrode.
【請求項5】 絶縁性の表面層を有する基板を用意する
第一工程と、 所定のマスクを介して該表面層に不純物を導入して埋め
込み型のゲート電極を形成する第二工程と、 該ゲート電極を埋め込んだ該基板の上にゲート絶縁膜を
成膜する第三工程と、 該ゲート絶縁膜の上に半導体薄膜を形成する第四工程
と、 該ゲート電極に対応するマスクを介して該半導体薄膜に
不純物を注入してソース領域及びドレイン領域を形成す
る第五工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法。
5. A first step of preparing a substrate having an insulating surface layer, a second step of introducing an impurity into the surface layer through a predetermined mask to form a buried gate electrode, A third step of forming a gate insulating film on the substrate in which the gate electrode is embedded, a fourth step of forming a semiconductor thin film on the gate insulating film, and a mask corresponding to the gate electrode. Forming a source region and a drain region by injecting impurities into the semiconductor thin film.
【請求項6】 前記第二工程は、該基板の上に予め成膜
された半導体からなる表面層に不純物を注入して埋め込
み型のゲート電極を形成する請求項5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 5, wherein in the second step, an impurity is implanted into a surface layer made of a semiconductor previously formed on the substrate to form an embedded gate electrode.
【請求項7】 前記第二工程は、ガラスからなる該基板
自体の表面層に不純物を注入して埋め込み型のゲート電
極を形成する請求項5記載の薄膜トランジスタの製造方
法。
7. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 5, wherein in the second step, an impurity is implanted into a surface layer of the substrate itself made of glass to form a buried gate electrode.
【請求項8】 前記第五工程は、該基板の裏面からの露
光処理により該ゲート電極と整合して形成された該マス
クを介して該半導体薄膜に不純物を注入しソース領域及
びドレイン領域を形成する請求項5記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。
8. The fifth step includes forming a source region and a drain region by injecting impurities into the semiconductor thin film through the mask formed in alignment with the gate electrode by exposure processing from the back surface of the substrate. A method for manufacturing a thin film transistor according to claim 5.
【請求項9】 所定の間隙を介して互いに接合した一対
の基板と、該間隙に保持された電気光学物質とを有し、
一方の透明基板には対向電極を形成し、他方の絶縁基板
には画素電極及びこれを駆動する薄膜トランジスタを形
成した表示装置であって、 前記薄膜トランジスタは、所定のパタンに沿って該絶縁
基板の表面層を選択的に低抵抗化して得られた埋め込み
型のゲート電極と、該ゲート電極を埋め込んだ該絶縁基
板の上に成膜されたゲート絶縁膜と、該ゲート絶縁膜の
上に形成された平坦な半導体薄膜とからなることを特徴
とする表示装置。
9. A semiconductor device comprising: a pair of substrates joined to each other via a predetermined gap; and an electro-optical material held in the gap;
A display device in which a counter electrode is formed on one transparent substrate, and a pixel electrode and a thin film transistor for driving the pixel electrode are formed on the other insulating substrate, wherein the thin film transistor is formed on a surface of the insulating substrate along a predetermined pattern. A buried gate electrode obtained by selectively reducing the resistance of a layer, a gate insulating film formed on the insulating substrate in which the gate electrode is buried, and a gate insulating film formed on the gate insulating film. A display device comprising a flat semiconductor thin film.
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