JP2000124463A - Thin film transistor element and its manufacture - Google Patents

Thin film transistor element and its manufacture

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JP2000124463A
JP2000124463A JP10300088A JP30008898A JP2000124463A JP 2000124463 A JP2000124463 A JP 2000124463A JP 10300088 A JP10300088 A JP 10300088A JP 30008898 A JP30008898 A JP 30008898A JP 2000124463 A JP2000124463 A JP 2000124463A
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弘高 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a reverse staggered type thin film transistor element which is formed to a thin film while good ON/OFF characteristic is maintained. SOLUTION: A transparent insulation substrate 101, a gate electrode 102 and a gate insulation film 103 are formed one by one and an intrinsic amorphous silicon film 104, whose surface roughness is at most 10 nm and an n+-type amorphous silicon film whose thickness is 3 nm or more and 10 nm or less are formed thereon. Then, both the intrinsic amorphous silicon film and the n+-type amorphous silicon film are processed to an island shape. Then, in the thin film transistor after a source/drain electrode is formed on the n+-type amorphous silicon film, an insulation modified layer whose part wherein the intrinsic amorphous silicon film and the source/drain electrode do not overlap each other is insulated by plasma treatment is provided in the n+-type amorphous silicon film.

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、薄膜トランジスタ
素子及びその製造方法に関し、特にアクティブマトリッ
クス型液晶ディスプレイに使用される薄膜トランジスタ
素子構造及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a thin film transistor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a structure of a thin film transistor device used in an active matrix type liquid crystal display and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、水素化非晶質シリコン膜を用いた
薄膜トランジスタ(TFT)を各表示画素のスイッチ素
子として用いたアクティブマトリックス型液晶ディスプ
レイが量産化されている。特にノート型パソコンの普及
に伴い、液晶ディスプレイの受容が急激に増大し、その
生産性の向上が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, active matrix type liquid crystal displays using thin film transistors (TFTs) using a hydrogenated amorphous silicon film as switching elements for each display pixel have been mass-produced. In particular, with the spread of notebook personal computers, acceptance of liquid crystal displays has rapidly increased, and improvement in productivity has been demanded.

【0003】現在、液晶ディスプレイの画素のスイッチ
ング素子として一般的に用いられている逆スタガード型
薄膜トランジスタ素子の断面図を図9に示す。
FIG. 9 is a cross-sectional view of an inverted staggered thin film transistor element generally used as a switching element of a pixel of a liquid crystal display at present.

【0004】はじめに、透明絶縁性基板1上にゲート電
極用金属を形成し、所望の形状にパターニングすること
によりゲート電極2を形成する。この上に窒化シリコン
膜からなるゲート絶縁膜3、非晶質シリコン膜4、ソー
ス・ドレイン領域からなるオーミックコンタクトを形成
するためにシリコン膜及びn+型非晶質シリコン膜を順
次形成し、n+型非晶質シリコン膜5及び非晶質シリコ
ン膜4をアイランド形状にパターニングする。引き続
き、ソース・ドレイン電極用金属を形成し所望の形状に
パターニングすることによりソース電極6、ドレイン電
極7を形成する。最後に、チャネル上の不要なn+型非
晶質シリコン膜5を、マージンを見込んで非晶質シリコ
ン膜4の一部を含めてエッチング除去することにより、
図9に示す薄膜トランジスタ素子が完成する。
First, a gate electrode metal is formed on a transparent insulating substrate 1 and patterned into a desired shape to form a gate electrode 2. On this, a silicon film and an n + -type amorphous silicon film are sequentially formed to form a gate insulating film 3 made of a silicon nitride film, an amorphous silicon film 4, and an ohmic contact made of a source / drain region. The + type amorphous silicon film 5 and the amorphous silicon film 4 are patterned into an island shape. Subsequently, a source / drain electrode metal is formed and patterned into a desired shape to form a source electrode 6 and a drain electrode 7. Finally, the unnecessary n + -type amorphous silicon film 5 on the channel is removed by etching including a part of the amorphous silicon film 4 in consideration of a margin,
The thin film transistor device shown in FIG. 9 is completed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の逆スタガード型薄膜トランジスタ素子では、その製造
工程中に、チャネル上の不要なn+型非晶質シリコン膜
をエッチング除去する必要があり、この時、n+型非晶
質シリコン膜をその下に存在する非晶質シリコン膜に対
して高い選択比で選択的にエッチングすることが難しい
ため、マージンを見込んで、下層の非晶質シリコン膜の
一部も含めてエッチングしていた。
As described above, in the conventional inverted staggered type thin film transistor element, it is necessary to remove unnecessary n + type amorphous silicon film on the channel by etching during the manufacturing process. At this time, since it is difficult to selectively etch the n + -type amorphous silicon film with a high selectivity with respect to the underlying amorphous silicon film, the lower amorphous silicon Etching was performed including a part of the film.

【0006】しかしながら、このようにエッチングガス
に曝された非晶質シリコン膜表面(バックチャネル界
面)は、プロセスダメージの影響を強く受け、欠陥に起
因した非常に高い界面準位密度を有していた。そのた
め、エッチング後のチャネル部の非晶質シリコン膜厚が
150nm程度以下になると、このバックチャネル側の
界面準位の影響で薄膜トランジスタ素子のオン特性が著
しく低下してしまう。これらのことから、非晶質シリコ
ン膜としては300nm程度といった厚い膜を成膜する
必要があった。
However, the surface of the amorphous silicon film (back channel interface) exposed to the etching gas is strongly affected by process damage, and has a very high interface state density due to defects. Was. Therefore, when the thickness of the amorphous silicon film in the channel portion after the etching becomes about 150 nm or less, the on-state characteristics of the thin film transistor element are significantly reduced due to the influence of the interface state on the back channel side. For these reasons, it was necessary to form a film as thick as about 300 nm as an amorphous silicon film.

【0007】以上のように、従来の逆スタガード型薄膜
トランジスタ素子では、 (1)チャネル上の不要なn+型非晶質シリコン膜をマ
ージンを見込んで、下層の非晶質シリコン膜の一部も含
めてエッチングする必要ある。 (2)良好なオン特性を得るために、非晶質シリコン膜
の膜厚を厚くしなければならない。 という主に2つの課題を有していた。これらの課題が、
液晶ディスプレイをコスト高にしてしまうのは、以下の
理由が考えられる。
As described above, in the conventional inverted staggered type thin film transistor element, (1) a part of the lower amorphous silicon film is partially removed in consideration of a margin for an unnecessary n + type amorphous silicon film on the channel. It is necessary to etch including it. (2) In order to obtain good ON characteristics, the thickness of the amorphous silicon film must be increased. There were mainly two issues. These challenges are
The following reasons are considered to increase the cost of the liquid crystal display.

【0008】すなわち、上記(1)の課題に関しては、
+型非晶質シリコン膜と非晶質シリコン膜とのエッチ
ング選択性が小さいため、パネル内でのエッチング量に
分布が生じ易く、したがって、エッチング量が深い部分
(すなわち、エッチング後のチャネル部の非晶質シリコ
ン膜厚が薄い部分)で薄膜トランジスタ素子のオン特性
が低下し、パネル内で表示ムラが発生することによって
製品の歩留まりが低下してしまう。
That is, regarding the problem (1),
Since the etching selectivity between the n + type amorphous silicon film and the amorphous silicon film is small, the distribution of the etching amount in the panel tends to occur, and therefore, the portion where the etching amount is deep (that is, the channel portion after the etching) (Where the amorphous silicon film thickness is small), the on-characteristics of the thin film transistor element are reduced, and display unevenness occurs in the panel, thereby lowering the product yield.

【0009】上記(2)の課題に関しては、プラズマC
VD成膜工程やアイランド化ドライエッチング工程での
スループットが低下し、コスト高になってしまう。ま
た、光感度の高い非晶質シリコン膜の膜厚が厚いと、薄
膜トランジスタ素子の光オフ電流値が増大し、保持特性
が低下してしまうことにより、パネル内で表示ムラが発
生する原因にもなる。
Regarding the problem (2), the plasma C
The throughput in the VD film forming process and the islanding dry etching process is reduced, and the cost is increased. In addition, when the thickness of the amorphous silicon film having high photosensitivity is large, the off-state current value of the thin film transistor element increases, and the holding characteristics are reduced, which may cause display unevenness in the panel. Become.

【0010】以上のことから、逆スタガード型薄膜トラ
ンジスタ素子において、チャネル上の不要なn+型非晶
質シリコン膜をエッチング除去する必要がなく、また非
晶質シリコン膜厚を薄膜化できるデバイス技術の開発が
必要となっている。
As described above, in the inverted staggered thin film transistor element, there is no need to remove unnecessary n + -type amorphous silicon film on the channel by etching, and a device technology capable of reducing the thickness of the amorphous silicon film. Development is needed.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも透
明絶縁性基板上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、アイラ
ンド状真性非晶質シリコン膜、ソース・ドレイン電極、
及び前記アイランド状真性非晶質シリコン膜とソース・
ドレイン電極とが重なり合う部分に中間層として形成さ
れたn+型非晶質シリコン膜とを有する逆スタガード型
薄膜トランジスタ素子であって、前記ゲート絶縁膜上に
表面粗さ10nm以下の真性非晶質シリコン膜を形成
し、次いでこの真性非晶質シリコン膜上に厚さ3nm以
上10nm以下のn+型非晶質シリコン膜を形成し、次
いで前記真性非晶質シリコン膜及びn+型非晶質シリコ
ン膜の両方をアイランド状に加工し、次いで前記n+
非晶質シリコン膜上に、ソース・ドレイン電極を形成し
た後、プラズマ処理により、該n+型非晶質シリコン膜
において、該真性非晶質シリコン膜と前記ソース・ドレ
イン電極とが重なり合わない部分をプラズマ処理により
絶縁化した絶縁改質層を設けたことを特徴とする薄膜ト
ランジスタ素子に関する。
According to the present invention, a gate electrode, a gate insulating film, an island-like intrinsic amorphous silicon film, a source / drain electrode,
And said island-shaped intrinsic amorphous silicon film and a source
An inverted staggered thin film transistor element having an n + -type amorphous silicon film formed as an intermediate layer in a portion where the drain electrode overlaps, and an intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less on the gate insulating film. Forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less on the intrinsic amorphous silicon film, and then forming the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film. processing the both membranes in an island shape, and then on the n + -type amorphous silicon film, after forming the source and drain electrodes, by plasma treatment, in the n + -type amorphous silicon film, said vacuum non A thin-film transistor element provided with an insulation reforming layer in which a portion where the amorphous silicon film and the source / drain electrodes do not overlap each other is insulated by plasma treatment. .

【0012】さらに本発明は、少なくとも透明絶縁性基
板上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、アイランド状真性
非晶質シリコン膜、ソース・ドレイン電極、及び前記ア
イランド状真性非晶質シリコン膜とソース・ドレイン電
極とが重なり合う部分に中間層として形成されたn+
非晶質シリコン膜とを有する逆スタガード型薄膜トラン
ジスタ素子であって、前記ゲート絶縁膜上に表面粗さ1
0nm以下の真性非晶質シリコン膜を形成し、次いでこ
の真性非晶質シリコン膜上に厚さ3nm以上10nm以
下のn+型非晶質シリコン膜を形成し、次いで前記真性
非晶質シリコン膜及びn+型非晶質シリコン膜の両方を
アイランド状に加工し、次いで前記n+型非晶質シリコ
ン膜上に、ソース・ドレイン電極を形成し、次いで前記
ソース・ドレイン電極の上に画素電極を形成した後、プ
ラズマ処理により、該n+型非晶質シリコン膜におい
て、該真性非晶質シリコン膜と前記ソース・ドレイン電
極または前記画素電極のどちらか一方とが重なり合わな
い部分をプラズマ処理により絶縁化した絶縁改質層を設
けたことを特徴とする薄膜トランジスタ素子に関する。
The present invention further provides a gate electrode, a gate insulating film, an island-like intrinsic amorphous silicon film, a source / drain electrode, and the island-like intrinsic amorphous silicon film and a source / drain electrode on at least a transparent insulating substrate. An inverted staggered thin film transistor having an n + -type amorphous silicon film formed as an intermediate layer in a portion where the drain electrode overlaps, and a surface roughness of 1 nm on the gate insulating film.
Forming an intrinsic amorphous silicon film having a thickness of not more than 0 nm, forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of not less than 3 nm and not more than 10 nm on the intrinsic amorphous silicon film; And n + -type amorphous silicon film are both processed into an island shape, then a source / drain electrode is formed on the n + -type amorphous silicon film, and a pixel electrode is formed on the source / drain electrode. Is formed, a portion of the n + -type amorphous silicon film where the intrinsic amorphous silicon film does not overlap with either the source / drain electrode or the pixel electrode is subjected to plasma processing. The present invention relates to a thin-film transistor element provided with an insulation reforming layer insulated by the method.

【0013】さらに本発明は、少なくとも透明絶縁性基
板上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、アイランド状非晶
質シリコン膜、ソース・ドレイン電極、及び前記アイラ
ンド状真性非晶質シリコン膜とソース・ドレイン電極と
が重なり合う部分に中間層として形成されたn+型非晶
質シリコン膜とを有する逆スタガード型薄膜トランジス
タ素子であって、前記ゲート絶縁膜上に表面粗さ10n
m以下の真性非晶質シリコン膜を形成し、次いでこの真
性非晶質シリコン膜上に厚さ3nm以上10nm以下の
+型非晶質シリコン膜を形成し、次いで前記n+型非晶
質シリコン膜上に、ソース・ドレイン電極を形成し、プ
ラズマ処理により、該n+型非晶質シリコン膜の該真性
非晶質シリコン膜と前記ソース・ドレイン電極とが重な
り合わない部分をプラズマ処理により絶縁化して絶縁改
質層を設けた後に、前記真性非晶質シリコン膜及び前記
絶縁改質層の両方をアイランド状に加工した特徴とする
薄膜トランジスタ素子に関する。
The present invention further provides a gate electrode, a gate insulating film, an island-like amorphous silicon film, a source / drain electrode, and an island-like intrinsic amorphous silicon film and a source / drain at least on a transparent insulating substrate. An inverted staggered thin film transistor having an n + -type amorphous silicon film formed as an intermediate layer in a portion where the electrode overlaps, and a surface roughness of 10 n on the gate insulating film.
m to form the following intrinsic amorphous silicon film and then forming an n + -type amorphous silicon film of thickness less than 3nm or 10nm on the intrinsic amorphous silicon film, and then the n + -type amorphous A source / drain electrode is formed on a silicon film, and a portion of the n + -type amorphous silicon film where the intrinsic amorphous silicon film and the source / drain electrode do not overlap with each other is subjected to plasma treatment. The present invention relates to a thin film transistor device characterized in that both the intrinsic amorphous silicon film and the insulation reforming layer are processed into an island shape after insulating and providing an insulation reforming layer.

【0014】さらに本発明は、少なくとも、(1)透明
絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜を順次形成す
る工程、(2)該ゲート絶縁膜上に、投入する高周波電
力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、表面粗さ
が10nm以下の真性非晶質シリコン膜を形成する工
程、(3)該真性非晶質シリコン膜上に、投入する高周
波電力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、厚さ
3nm以上10nm以下のn+型非晶質シリコン膜を形
成する工程、(4)前記真性非晶質シリコン膜及び前記
+型非晶質シリコン膜の両方を所望のアイランド状に
パターニングする工程、(5)前記n+型非晶質シリコ
ン膜上にソース・ドレイン電極用金属を形成しパターニ
ングしてソース・ドレイン電極を形成する工程、(6)
前記ソース・ドレイン電極の形成された基板を酸素イオ
ン又は酸素ラジカルを含むプラズマ中に曝し、該n+
非晶質シリコン膜において、該真性非晶質シリコン膜と
前記ソース・ドレイン電極とが重なり合わない部分を絶
縁化した絶縁改質層を形成する工程とを順次行うことを
特徴とする薄膜トランジスタ素子の製造方法に関する。
Further, the present invention provides, at least, (1) a step of sequentially forming a gate electrode and a gate insulating film on a transparent insulating substrate, and (2) a low-frequency power density applied to the gate insulating film. A step of forming an intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less by a plasma CVD method, and (3) a plasma CVD method in which a high-frequency power density applied to the intrinsic amorphous silicon film is kept low. Forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less; (4) patterning both the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film into a desired island shape; (5) forming a source / drain electrode metal on the n + -type amorphous silicon film and patterning to form a source / drain electrode; (6)
The substrate on which the source / drain electrodes are formed is exposed to plasma containing oxygen ions or oxygen radicals, and in the n + type amorphous silicon film, the intrinsic amorphous silicon film and the source / drain electrodes overlap. And a step of forming an insulation reforming layer in which the portions that do not match are insulated are sequentially performed.

【0015】さらに本発明は、少なくとも、(1)透明
絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜を順次形成す
る工程、(2)該ゲート絶縁膜上に、投入する高周波電
力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、表面粗さ
が10nm以下の真性非晶質シリコン膜を形成する工
程、(3)該真性非晶質シリコン膜上に、投入する高周
波電力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、厚さ
3nm以上10nm以下のn+型非晶質シリコン膜を形
成する工程、(4)前記真性非晶質シリコン膜及び前記
+型非晶質シリコン膜の両方を所望のアイランド状に
パターニングする工程、(5)前記n+型非晶質シリコ
ン膜上にソース・ドレイン電極用金属及び画素電極金属
を形成しパターニングしてソース・ドレイン電極及び画
素電極の両方を形成する工程、(6)前記ソース・ドレ
イン電極及び画素電極の形成された基板を酸素イオン又
は酸素ラジカルを含むプラズマ中に曝し、該n+型非晶
質シリコン膜において該真性非晶質シリコン膜と前記ソ
ース・ドレイン電極または前記画素電極のどちらか一方
とが重なり合わない部分を絶縁化した絶縁改質層を形成
する工程とを順次行うことを特徴とする薄膜トランジス
タ素子の製造方法に関する。
Further, the present invention provides at least (1) a step of sequentially forming a gate electrode and a gate insulating film on a transparent insulating substrate, and (2) a low-frequency power density applied to the gate insulating film. A step of forming an intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less by a plasma CVD method, and (3) a plasma CVD method in which a high-frequency power density applied to the intrinsic amorphous silicon film is kept low. Forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less; (4) patterning both the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film into a desired island shape; step, to form both the (5) the n + -type amorphous silicon film to form a metal and the pixel electrode metal for the source and drain electrodes on the patterning to the source and drain electrodes and the pixel electrodes Step, (6) a substrate formed of the source and drain electrodes and the pixel electrode exposed to plasma containing oxygen ions or oxygen radicals, wherein the said vacuum amorphous silicon film in the n + -type amorphous silicon film And forming a modified insulating layer in which a portion where either the source / drain electrode or the pixel electrode does not overlap is insulated.

【0016】さらに本発明は、少なくとも、(1)透明
絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜を順次形成す
る工程、(2)該ゲート絶縁膜上に、投入する高周波電
力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、表面粗さ
が10nm以下の真性非晶質シリコン膜を形成する工
程、(3)該真性非晶質シリコン膜上に、投入する高周
波電力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、厚さ
3nm以上10nm以下のn+型非晶質シリコン膜を形
成する工程、(4)前記n+型非晶質シリコン膜上にソ
ース・ドレイン電極用金属を形成しパターニングしてソ
ース・ドレイン電極を形成する工程、(5)前記ソース
・ドレイン電極の形成された基板を酸素イオン又は酸素
ラジカルを含むプラズマ中に曝し、該n+型非晶質シリ
コン膜において、該真性非晶質シリコン膜と前記ソース
・ドレイン電極とが重なり合わない部分を絶縁化した絶
縁改質層を形成する工程、(6)前記絶縁改質層、真性
非晶質シリコン膜及び前記n+型非晶質シリコン膜を所
望のアイランド状にパターニングする工程とを順次行う
ことを特徴とする薄膜トランジスタ素子の製造方法に関
する。
Further, according to the present invention, at least (1) a step of sequentially forming a gate electrode and a gate insulating film on a transparent insulating substrate, and (2) a high-frequency power density applied to the gate insulating film is suppressed to be low. A step of forming an intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less by a plasma CVD method, and (3) a plasma CVD method in which a high-frequency power density applied to the intrinsic amorphous silicon film is kept low. Forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less; (4) forming a source / drain electrode metal on the n + -type amorphous silicon film and patterning the same; forming a, (5) the exposing substrate formed of source and drain electrodes in a plasma containing oxygen ions or oxygen radicals, in said n + -type amorphous silicon film, said vacuum Forming an insulating modified layer portions were insulated to said source-drain electrode and the amorphous silicon film do not overlap, (6) the insulating reforming layer, an intrinsic amorphous silicon film and the n + -type And a step of sequentially patterning the amorphous silicon film into a desired island shape.

【0017】このように本発明の薄膜トランジスタ素子
においては、以下の特に重要なポイントがある。
As described above, the thin film transistor element of the present invention has the following particularly important points.

【0018】第一に、n+型非晶質シリコン膜における
真性非晶質シリコン膜とソース・ドレイン電極とが重な
り合わない部分をプラズマ処理により改質し、絶縁化す
ることにより、非晶質シリコン膜表面(バックチャンネ
ル界面)がプラズマ等により、直接曝されることがない
ためダメージを受けない点が挙げられる。これは、既に
特願平9−302090号(出願人;日本電気株式会
社)において、開示していたものである。
First, a portion of the n + -type amorphous silicon film where the intrinsic amorphous silicon film and the source / drain electrodes do not overlap is modified by plasma treatment and is insulated to form an amorphous silicon film. The surface of the silicon film (back channel interface) is not directly exposed to plasma or the like, so that the surface is not damaged. This has been disclosed in Japanese Patent Application No. 9-302090 (applicant: NEC Corporation).

【0019】第二に、本願発明者は、第一の特徴のみで
あると、薄膜トランジスタのオン・オフ特性が、不十分
な場合があることがわかり、鋭意検討を行ったところ、
真性非晶質シリコン膜の表面粗さ及びn+型非晶質シリ
コン膜の膜厚とオン・オフ特性とが密接に関係すること
を見出し本願発明に到った。
Second, the inventor of the present application has found that the ON / OFF characteristics of the thin film transistor may be insufficient when only the first feature is present.
The inventors have found that the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon film and the film thickness of the n + -type amorphous silicon film are closely related to the on / off characteristics, and have reached the present invention.

【0020】特に、液晶ディスプレイのスイッティング
素子に適用されるチャネル長が20μm、チャネル幅が
6μmの薄膜トランジスタ素子については、オン・オフ
特性が重要であり、液晶ディスプレイにおいて良好な表
示が得られるオン電流の標準的な値は、およそ1.8×10
-8A以上である。同様にオフ電流については、およそ1.0
×10-12A以下である。以下このオン・オフ特性と真性非
晶質シリコン膜の表面粗さ及びn+型非晶質シリコン膜
の厚さの関係について説明する。
In particular, for a thin film transistor element having a channel length of 20 μm and a channel width of 6 μm which is applied to a switching element of a liquid crystal display, the on / off characteristics are important, and the on-state current at which a good display is obtained in the liquid crystal display is obtained. The typical value of is about 1.8 × 10
-8 A or more. Similarly, for the off current, about 1.0
× 10 −12 A or less. The relationship between the on / off characteristics and the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon film and the thickness of the n + type amorphous silicon film will be described below.

【0021】上記関係を明らかにするために用いた薄膜
トランジスタ素子は、図1に示すように、透明絶縁性基
板1上に、ゲート電極2、ゲート絶縁膜3、真性非晶質
シリコン膜4、n+非晶質シリコン膜5、ソース電極
6、ドレイン電極7、絶縁改質層8からなり、絶縁改質
層は、一旦形成された少なくともn+型非晶質シリコン
膜の真性非晶質シリコン膜とソース・ドレイン電極とが
重なり合わない部分をプラズマ処理により絶縁化された
層である。特にプラズマ処理される前の真性非晶質シリ
コン膜の表面の表面粗さ、及びこの真性非晶質シリコン
膜上に形成されたn+型非晶質シリコン膜の厚さについ
て言及する。
As shown in FIG. 1, a thin-film transistor element used to clarify the above-mentioned relationship is composed of a gate electrode 2, a gate insulating film 3, an intrinsic amorphous silicon film 4, + An amorphous silicon film 5, a source electrode 6, a drain electrode 7, and an insulation reforming layer 8, and the insulation reforming layer is an intrinsic amorphous silicon film of at least an n + -type amorphous silicon film once formed. And a source / drain electrode where the portions where they do not overlap are insulated by plasma treatment. In particular, the surface roughness of the surface of the intrinsic amorphous silicon film before the plasma treatment and the thickness of the n + type amorphous silicon film formed on the intrinsic amorphous silicon film will be described.

【0022】図2には、n+型非晶質シリコン層の膜厚
が5nmの場合で真性非晶質シリコン半導体層の表面粗
さを変化させたときのオン電流の変化を示す。n+型非
晶質シリコン層の膜厚が5nmの場合には、真性非晶質
シリコン半導体層の表面粗さが10nmを越えると、オ
ン電流が急激に減少していく。真性非晶質シリコン半導
体層の表面粗さが10nm以下では、正常で十分高いオ
ン電流を示している。このように10nmを境に急激に
変化することがわかる。このような傾向が得られる理由
を本願発明者は以下のように推定している。
FIG. 2 shows a change in on-current when the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer is changed when the thickness of the n + type amorphous silicon layer is 5 nm. When the film thickness of the n + -type amorphous silicon layer is 5 nm, the on-current rapidly decreases when the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer exceeds 10 nm. When the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer is 10 nm or less, a normal and sufficiently high on-state current is exhibited. Thus, it can be seen that there is a sharp change around 10 nm. The inventor of the present application estimates the reason why such a tendency is obtained as follows.

【0023】真性非晶質シリコン半導体層の表面粗さが
大きくなるにしたがって、n+型非晶質シリコン層の膜
構造は一様で連続した膜状(Frank-van der Merweの
成長様式:FM成長様式)から個々が独立した粒状(Vo
lmer-Weberの成長様式:VW成長様式)に変化してい
く。このように粒状に変化していくと、n+型非晶質シ
リコン層の表面積は増加していく。表面積が増加してい
くので、表面準位も増加していく。n+型非晶質シリコ
ン層中の自由電子は減少していく。従って、オン電流が
減少していくのである。
As the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer increases, the film structure of the n + -type amorphous silicon layer is uniform and continuous (Frank-van der Merwe's growth mode: FM Granules (Vo
lmer-Weber's growth style: VW growth style). As such, the surface area of the n + -type amorphous silicon layer increases. As the surface area increases, the surface states also increase. Free electrons in the n + -type amorphous silicon layer decrease. Therefore, the on-current decreases.

【0024】図3には、真性非晶質シリコン半導体層の
表面粗さが10nmと20nmの場合でn+型非晶質シ
リコン層の膜厚を変化させたときのオン電流を比較し
た。真性非晶質シリコン半導体層の表面粗さが10nm
の場合(図3中●)は、n+型非晶質シリコン層の膜厚
が20nmから5nmになると、オン電流は若干減少す
るものの、正常なオン電流である。一方、真性非晶質シ
リコン層の表面粗さが20nmの場合(図3中○)は、
+型非晶質シリコン層の膜厚を20nmから5nmに
薄くしていくと、オン電流は直線的に減少していく。n
+型非晶質シリコン層の膜厚が20nm以下では正常で
高いオン電流となっていない。すなわち、真性非晶質シ
リコン層の表面粗さが、高いオン電流の確保には、非常
に重要な要因であることがわかる。
FIG. 3 compares the on-current when the film thickness of the n + -type amorphous silicon layer is changed when the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer is 10 nm and 20 nm. Surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer is 10 nm
In the case (● in FIG. 3), when the thickness of the n + -type amorphous silicon layer changes from 20 nm to 5 nm, the on-current is slightly reduced, but is a normal on-current. On the other hand, when the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon layer is 20 nm (○ in FIG. 3),
As the thickness of the n + type amorphous silicon layer is reduced from 20 nm to 5 nm, the on-current decreases linearly. n
When the film thickness of the + type amorphous silicon layer is 20 nm or less, normal and high ON current is not obtained. That is, it is understood that the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon layer is a very important factor for securing a high on-current.

【0025】一方、n+型非晶質シリコン層の膜厚が1
0nmを越えると、図4に示すようにオフ電流が急激に
増加する。このように増加したオフ電流では液晶ディス
プレイにおいて良好な表示特性は得られない。このよう
な傾向は、真性非晶質シリコン層の表面粗さによらな
い。これはプラズマ酸化によって絶縁化されるn+型非
晶質シリコン層の膜厚による現象である。
On the other hand, if the thickness of the n + type amorphous silicon layer is 1
When the thickness exceeds 0 nm, the off-current rapidly increases as shown in FIG. With the increased off current, good display characteristics cannot be obtained in the liquid crystal display. This tendency does not depend on the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon layer. This is a phenomenon caused by the thickness of the n + -type amorphous silicon layer which is insulated by plasma oxidation.

【0026】絶縁改質層の厚みは、工程的な理由から、
約5分間のプラズマ処理により、約11nmの絶縁改質
層の形成を行っている。したがって、n+型非晶質シリ
コン層の膜厚が15nm以上では未酸化絶縁化のn+
非晶質シリコン層が残っていることとなり、図4に示し
たように、n+型非晶質シリコン層の膜厚が15nm付
近では、オフ電流が十分高い値となっている結果と一致
する。
The thickness of the insulation reforming layer is determined by
By performing the plasma treatment for about 5 minutes, an insulation modification layer of about 11 nm is formed. Accordingly, it is the film thickness of the n + -type amorphous silicon layer is 15nm or more is left n + -type amorphous silicon layer unoxidized insulated, as shown in FIG. 4, n + -type amorphous When the thickness of the high-quality silicon layer is around 15 nm, the result matches the result that the off-current has a sufficiently high value.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、本願発
明の実施形態について説明を行う。図10の(a)は、
請求項7の(1)〜(3)に、図10(b)は、請求項
7の(4)に、図10(c)は、請求項7の(5)に、
図10(d)は、請求項7の(6)に対応し、本発明の
一実施態様を説明する薄膜トランジスタの工程概略図で
ある。請求項7の(1)工程では、以下のようにゲート
電極、ゲート絶縁膜を形成する。ゲート電極用金属とし
てAl、Mo、Cr等を透明絶縁性基板101例えばガ
ラス基板上にスパッタリング法等により概ね0.1〜
0.4μmの膜厚で被覆する。フォトリソグラフィー
法、エッチング、剥離によりゲート電極102を作製す
る。ゲート電極102を覆って基板一面にプラズマCV
D法により、ゲート絶縁層となるシリコン窒化膜103
を概ね0.2〜0.6μmの膜厚で形成する。ここで、
シリコン窒化膜の形成条件としては、シラン流量100
sccm程度、アンモニア流量200sccm程度、窒
素流量2000sccm程度、成膜室圧力120Pa程
度、高周波電力密度0.1W/cm2程度、基板温度3
00℃程度が標準的である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (A) of FIG.
FIG. 10 (b) corresponds to claim 7 (4), and FIG. 10 (c) corresponds to claim 7 (5).
FIG. 10D is a process schematic diagram of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention, corresponding to claim 7. In the step (1), a gate electrode and a gate insulating film are formed as follows. Al, Mo, Cr, or the like as a metal for a gate electrode is formed on a transparent insulating substrate 101, for example, a glass substrate by a sputtering method or the like.
Coat with a thickness of 0.4 μm. The gate electrode 102 is manufactured by a photolithography method, etching, and separation. Plasma CV covering the gate electrode 102 and covering the entire surface of the substrate
The silicon nitride film 103 serving as a gate insulating layer is formed by the method D.
Is formed with a film thickness of approximately 0.2 to 0.6 μm. here,
Conditions for forming the silicon nitride film include a silane flow rate of 100
sccm, ammonia flow about 200 sccm, nitrogen flow about 2000 sccm, film forming chamber pressure about 120 Pa, high frequency power density about 0.1 W / cm 2 , substrate temperature 3
About 00 ° C. is standard.

【0028】次に請求項7の(2)工程として、真性非
晶質シリコン膜となる真性a−Si膜104を概ね0.
05〜0.3μmの膜厚で形成する。真性a−Si膜の
形成条件としては、シラン流量250〜320sccm
程度、水素流量700〜1000sccm程度、成膜室
圧力100〜120Pa程度、高周波電力密度0.01
5〜0.025W/cm2程度、基板温度260〜31
0℃程度が標準的である。このように特に高周波電力密
度を低く抑えることが必要である。これらの条件下で、
本発明の特徴である、表面粗さが10nm以下の真性非
晶質シリコン膜が形成される。ここでいう表面粗さは、
JIS-B0601に記載のある中心線平均粗さRaを意味する。
Next, in the step (2) of claim 7, the intrinsic a-Si film 104 to be the intrinsic amorphous silicon film is formed to a thickness of about 0.1.
It is formed with a thickness of from 0.5 to 0.3 μm. Conditions for forming the intrinsic a-Si film include a silane flow rate of 250 to 320 sccm.
About, hydrogen flow rate about 700 to 1000 sccm, film forming chamber pressure about 100 to 120 Pa, high frequency power density 0.01
5 to 0.025 W / cm 2 , substrate temperature 260 to 31
About 0 ° C. is standard. Thus, it is particularly necessary to keep the high-frequency power density low. Under these conditions,
An intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less, which is a feature of the present invention, is formed. The surface roughness here is
It means the center line average roughness Ra described in JIS-B0601.

【0029】次に、請求項7の(3)工程としてオーミ
ックコンタクト層となるn+a−Si膜105を概ね3
〜10nmの膜厚で連続的に被覆する。このn+a−S
i膜の形成条件としては、シラン流量40〜70scc
m程度、水素ベース0.5%フォスフィンの混合ガス流
量200〜350sccm程度、成膜室圧力100〜1
20Pa程度、高周波電力密度0.01〜0.02W/
cm2程度、基板温度260〜310℃程度が標準的で
ある。このように特に高周波電力密度を低く抑えること
が必要である。これらの条件下で、本発明の特徴である
厚みが10nm以下のn+非晶質シリコン膜が形成され
る。このn+非晶質シリコン膜の厚みの下限について
は、n+非晶質シリコン膜が明らかに形成されていると
いうことが確認できる程度である3nm以上であること
が必要である。n型不純物としては、リンが好ましい
が、リンの他に砒素、アンチモンを用いることが可能で
ある。(以上図10(a))次いで請求項7の(4)工
程で、フォトリソグラフィー法、エッチング、剥離によ
りn+a−Si膜とa−Si膜をアイランド状にパター
ニングし、アイランド状のオーミックコンタクト層及び
真性非晶質シリコン半導体層を形成する。(以上図10
(b))請求項7の(5)工程でn+a−Si膜105
上にAl、Mo、Cr等をスパッタリング法等により概
ね0.1〜0.4μmの膜厚で被覆する。フォトリソグ
ラフィー法、エッチングによりソース電極106、ドレ
イン電極107を作製する。この後これらの工程を経た
基板を酸素プラズマ中に曝すため、レジストはまだ剥離
しない。(以上図10(c))請求項7の(6)工程
で、(1)〜(5)工程を経た基板を酸素イオンまたは
酸素ラジカルが存在するプラズマ中に曝す。この時の酸
素プラズマ処理条件としては、酸素流量30sccm程
度、ガス圧力10Pa程度、高周波電力密度0.05〜
0.40W/cm2程度、処理時間2〜5分程度が標準
的である。(以上図10(d))図5に、プラズマ処理
時間とプラズマ酸化膜厚(絶縁改質層の厚み)との関係
を示す。n+型非晶質シリコン層のある基板を平行平板
型プラズマ処理装置の陽極側に設置した場合(図5中
○)と陰極側に設置した場合(図5中●)とで、酸化改
質される層膜厚は大きく異なっている。陽極側に設置し
た場合、処理時間を長くしていっても酸化膜厚は約3n
mで一定で増加しない。このような場合には、正常なオ
ン・オフ特性は得ることが出来ない。一方、陰極側に設
置した場合は処理時間を長くすると、酸化膜厚は増加し
ていき、5分で11nmになる。このように、プラズマ
陰極酸化法による絶縁改質処理が、絶縁改質層の形成に
は、有効であることがわかる。また、+バイアス電圧を
印加した陽極電極上に処理基板を設置し、プラズマを行
うバイアス印加プラズマ陽極酸化法も、10nm以上の
絶縁改質層を形成する上で有効であることを確認してい
る。この方法における酸素プラズマ処理条件としては、
バイアス電圧1kV、酸素流量1600sccm程度、
ガス圧力27Pa程度、高周波電力密度1〜3W/cm
2程度、処理時間3分程度が標準的である。
Next, in step (3) of claim 7, the n + a-Si film 105 serving as an ohmic contact layer is formed in a thickness of approximately 3 mm.
Coat continuously with a film thickness of 〜1010 nm. This n + a-S
The conditions for forming the i-film are as follows: silane flow rate 40 to 70 scc
m, hydrogen-based 0.5% phosphine mixed gas flow rate of about 200 to 350 sccm, film formation chamber pressure of 100 to 1
About 20 Pa, high frequency power density 0.01 to 0.02 W /
The standard is about 2 cm 2 and the substrate temperature is about 260 to 310 ° C. Thus, it is particularly necessary to keep the high-frequency power density low. Under these conditions, an n + amorphous silicon film having a thickness of 10 nm or less, which is a feature of the present invention, is formed. The n + lower limit of the amorphous silicon film thickness, it is necessary that the n + amorphous silicon film is 3nm or more is the degree to which it can be confirmed that is clearly formed. As the n-type impurity, phosphorus is preferable, but arsenic and antimony can be used in addition to phosphorus. (FIG. 10 (a)) Next, in step (4) of claim 7, the n + a-Si film and the a-Si film are patterned into an island shape by photolithography, etching, and stripping, thereby forming an island-shaped ohmic contact. Forming a layer and an intrinsic amorphous silicon semiconductor layer. (End of FIG. 10
(B)) the n + a-Si film 105 in the step (5) of claim 7;
Al, Mo, Cr and the like are coated on the upper surface by a sputtering method or the like so as to have a thickness of about 0.1 to 0.4 μm. The source electrode 106 and the drain electrode 107 are formed by photolithography and etching. Thereafter, since the substrate that has gone through these steps is exposed to oxygen plasma, the resist is not yet stripped. (FIG. 10 (c)) In the step (6) of claim 7, the substrate having undergone the steps (1) to (5) is exposed to a plasma containing oxygen ions or oxygen radicals. At this time, the oxygen plasma processing conditions include an oxygen flow rate of about 30 sccm, a gas pressure of about 10 Pa, and a high-frequency power density of 0.05 to
The standard is about 0.40 W / cm 2 and the processing time is about 2 to 5 minutes. (FIG. 10 (d)) FIG. 5 shows the relationship between the plasma processing time and the plasma oxide film thickness (the thickness of the insulating modified layer). Oxidation reforming occurs when a substrate having an n + type amorphous silicon layer is placed on the anode side of the parallel plate type plasma processing apparatus ((in FIG. 5) and when it is placed on the cathode side (● in FIG. 5). The thicknesses of the layers formed differ greatly. When installed on the anode side, the oxide film thickness is about 3 n even if the processing time is extended.
m and does not increase. In such a case, normal on / off characteristics cannot be obtained. On the other hand, when it is installed on the cathode side, if the processing time is lengthened, the oxide film thickness increases and reaches 11 nm in 5 minutes. Thus, it can be seen that the insulation reforming treatment by the plasma cathode oxidation method is effective for forming the insulation reforming layer. In addition, it has been confirmed that a bias-applied plasma anodic oxidation method in which a processing substrate is placed on an anode electrode to which a + bias voltage has been applied and plasma is applied is also effective in forming an insulating modified layer having a thickness of 10 nm or more. . The oxygen plasma processing conditions in this method include:
Bias voltage 1 kV, oxygen flow rate 1600 sccm,
Gas pressure about 27Pa, high frequency power density 1-3W / cm
The standard is about 2 and the processing time is about 3 minutes.

【0030】プラズマ処理装置として、平行平板型のも
のを使用し、基板はプラズマ処理装置内の陰極電極上に
設置し、この条件下でのセルフバイアス電圧は−600
〜−100Vの条件でプラズマ陰極酸化法を用いて処理
を行う。このような条件下の酸素プラズマ中に基板が曝
されることにより、アイランド状真性非晶質シリコン半
導体層とソース・ドレイン電極とが重ね合わない部分の
+非晶質シリコン層が絶縁改質される。この部分を絶
縁改質層108とする。このことによって、ゲート電圧
によってオン・オフする薄膜トランジスタとなる。
As the plasma processing apparatus, a parallel plate type was used, and the substrate was set on the cathode electrode in the plasma processing apparatus. Under this condition, the self-bias voltage was -600.
The treatment is performed using the plasma cathode oxidation method under the condition of -100V. By exposing the substrate to oxygen plasma under such conditions, the n + amorphous silicon layer at the portion where the island-like intrinsic amorphous silicon semiconductor layer and the source / drain electrodes do not overlap is subjected to insulation reforming. You. This portion is referred to as an insulating modified layer 108. This results in a thin film transistor that is turned on and off by the gate voltage.

【0031】次にレジストを剥離する。酸化プラズマ処
理中にソース−ドレイン電極上にはレジストが被覆され
ていたために、ソース−ドレイン電極表面は酸化されな
い。
Next, the resist is stripped. The source-drain electrodes were not oxidized because the resist was coated on the source-drain electrodes during the oxidizing plasma treatment.

【0032】図1に上記工程により作製された薄膜トラ
ンジスタ装置を示す。透明絶縁性基板1上に、ゲート電
極2、ゲート絶縁膜3、真性非晶質シリコン膜4、n+
非晶質シリコン膜5、ソース電極6、ドレイン電極7、
絶縁改質層8からなり、この構造をとることにより、ゲ
ート電圧によってオン・オフする薄膜トランジスタとな
る。
FIG. 1 shows a thin film transistor device manufactured by the above steps. On a transparent insulating substrate 1, a gate electrode 2, a gate insulating film 3, an intrinsic amorphous silicon film 4, n +
The amorphous silicon film 5, the source electrode 6, the drain electrode 7,
The thin film transistor is composed of the insulation reforming layer 8 and has this structure to be turned on and off by a gate voltage.

【0033】図10に示した工程の別の実施態様とし
て、図10(c)の工程で、ソース・ドレイン電極上に
さらに画素電極を設けた状態で、図10(d)のプラズ
マ処理を行うこともできる。画素電極としては、酸化イ
ンジウム錫に代表される透明導電性酸化金属膜をスパッ
タリング法等を用いて、0.03〜0.1μm程度被覆
することにより形成できる。プラズマ処理される部分
は、ソース・ドレイン電極と真性非晶質シリコン膜とが
重ならない部分または、画素電極と真性非晶質シリコン
膜とが重ならない部分である。このような構造の場合、
画素電極の上にパッシベーション膜として、シリコン窒
化膜をプラズマCVD法により、50〜300nmの膜
厚に被覆することによりアクティブマトリックス基板に
用いることができる。
As another embodiment of the process shown in FIG. 10, in the process shown in FIG. 10C, the plasma processing shown in FIG. 10D is performed with the pixel electrode further provided on the source / drain electrodes. You can also. The pixel electrode can be formed by coating a transparent conductive metal oxide film typified by indium tin oxide with a thickness of about 0.03 to 0.1 μm using a sputtering method or the like. The portion subjected to the plasma treatment is a portion where the source / drain electrode and the intrinsic amorphous silicon film do not overlap, or a portion where the pixel electrode and the intrinsic amorphous silicon film do not overlap. For such a structure,
An active matrix substrate can be used by coating a silicon nitride film as a passivation film on the pixel electrode to a thickness of 50 to 300 nm by a plasma CVD method.

【0034】また、図10とは異なり、アイランド加工
した後に。プラズマ処理することも可能である。すなわ
ち、図10の工程では、n+a−Si膜とa−Si膜を
アイランド状にパターニングした後に、ソース電極、ド
レイン電極を形成したが、ソース・ドレイン電極を形成
した後に、n+a−Si膜とa−Si膜をアイランド状
に加工することも可能である。図11にこのような場合
の工程概略図を示す。図11の(a)は、請求項9の
(1)〜(3)に、図11の(b)は、請求項9の
(4)に、図11の(c)は、請求項9の(5)に、図
11の(d)は、請求項9の(6)に対応し、ソース・
ドレイン電極を形成した後にn+a−Si膜とa−Si
膜をアイランド状に加工する場合の一実施態様を説明す
る薄膜トランジスタの工程概略図である。
Also, unlike FIG. 10, after the island processing. Plasma treatment is also possible. That is, in the step of FIG. 10, the source electrode and the drain electrode were formed after the n + a-Si film and the a-Si film were patterned into an island shape, but after the source and drain electrodes were formed, the n + a- It is also possible to process the Si film and the a-Si film into an island shape. FIG. 11 shows a schematic view of the process in such a case. FIG. 11 (a) corresponds to claim 9 (1) to (3), FIG. 11 (b) corresponds to claim 9 (4), and FIG. 11 (c) corresponds to claim 9 FIG. 11 (d) corresponds to (9) of (9) in FIG.
After forming the drain electrode, the n + a-Si film and the a-Si
It is a process schematic diagram of a thin-film transistor explaining one embodiment when processing a film into an island shape.

【0035】請求項9の(1)〜(3)の工程は、ゲー
ト電極形成から、n+a−Si膜形成までの工程を示
し、図10と全く同じ工程を用いて、透明絶縁性基板1
01上にゲート電極102、ゲート絶縁層103、n+
a−Si膜(真性非晶質シリコン膜)104、n+a−
Si膜(n+非晶質シリコン膜)105を形成する。
(以上図11(a))次いで請求項9の(4)工程で、
+a−Si膜105上にソース・ドレイン電極を設け
る。フォトリソグラフィー法、エッチングによりソース
電極106、ドレイン電極107を作製する。この後こ
れらの工程を経た基板を酸素プラズマ中に曝すため、レ
ジストはまだ剥離しない。(以上図11(b))次いで
請求項9の(5)工程で、プラズマ処理により、n+
−Si膜105の絶縁化を行い、絶縁改質層108を形
成する。(以上図11(c))次いで請求項9の(6)
工程で、a−Si膜(真性非晶質シリコン膜)104及
び絶縁層108をフォトリソグラフィー法、エッチング
により除去し、所望のアイランド形状を得る。(以上図
11(d))尚、以上の工程で用いる成膜条件等は、図
10の場合と全く同様な方法で行う事ができる。
Steps (1) to (3) of the ninth aspect show the steps from the formation of the gate electrode to the formation of the n + a-Si film. 1
01, a gate electrode 102, a gate insulating layer 103, and n +
a-Si film (intrinsic amorphous silicon film) 104, n + a-
An Si film (n + amorphous silicon film) 105 is formed.
(FIG. 11A) Next, in the step (4) of claim 9,
Source / drain electrodes are provided on the n + a-Si film 105. The source electrode 106 and the drain electrode 107 are formed by photolithography and etching. Thereafter, since the substrate that has gone through these steps is exposed to oxygen plasma, the resist is not yet stripped. (FIG. 11B) Next, in step (5) of claim 9, n + a
-Insulating the Si film 105 to form an insulating modified layer 108. (FIG. 11 (c)) Next, (6) of claim 9
In the process, the a-Si film (intrinsic amorphous silicon film) 104 and the insulating layer 108 are removed by photolithography and etching to obtain a desired island shape. (FIG. 11D) The film formation conditions and the like used in the above steps can be performed in exactly the same manner as in FIG.

【0036】図10または図11の工程により作製され
た薄膜トランジスタ素子基板上にパッシベーション膜と
してシリコン窒化膜をプラズマCVD法により50〜3
00nmの膜厚で被覆してもよい。
A silicon nitride film is formed as a passivation film on the thin film transistor element substrate manufactured by the process of FIG. 10 or FIG.
It may be coated with a thickness of 00 nm.

【0037】さらに、図7に示す液晶ディスプレイのア
クティブマトリックス基板とするために、この後パッシ
ベーション膜9とゲート絶縁層3にコンタクトホールを
形成し、導電性透明金属酸化膜(例えば、酸化インジウ
ム錫)を被覆し、ドレイン電極7と接続した画素電極1
0及びゲート電極端子11を形成しても良い。プラズマ
酸化する際にレジストが被覆され、ドレイン電極表面は
酸化されなれなかったので、ドレイン電極と画素電極と
は抵抗が低く良好にコンタクトが取れる。
Further, in order to form an active matrix substrate of the liquid crystal display shown in FIG. 7, a contact hole is formed in the passivation film 9 and the gate insulating layer 3 to form a conductive transparent metal oxide film (for example, indium tin oxide). And the pixel electrode 1 connected to the drain electrode 7
0 and the gate electrode terminal 11 may be formed. The resist was coated during the plasma oxidation, and the surface of the drain electrode could not be oxidized. Therefore, the drain electrode and the pixel electrode could be well contacted with low resistance.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、n+型非晶質シリ
コン膜における真性非晶質シリコン膜とソース・ドレイ
ン電極とが重なり合わない部分をプラズマ処理により改
質し、絶縁化することにより、非晶質シリコン膜表面
(バックチャンネル界面)がプラズマ等により、直接曝
されることがないためダメージを受けない点と、真性非
晶質シリコン半導体層の表面粗さを10nm以下に制御
し、またn+型非晶質シリコン層の膜厚を10nm以下
に制御することにより、良好な薄膜トランジスタのオン
・オフ特性が得られる。
As described above, the portion of the n + -type amorphous silicon film where the intrinsic amorphous silicon film and the source / drain electrodes do not overlap is modified by plasma treatment to make it insulating. The surface of the amorphous silicon film (back channel interface) is not directly exposed to plasma or the like and is not damaged, and the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer is controlled to 10 nm or less. By controlling the thickness of the n + -type amorphous silicon layer to 10 nm or less, good on / off characteristics of the thin film transistor can be obtained.

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

【図1】本願発明の一実施態様の逆スタガード型薄膜ト
ランジスタ素子の概要図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an inverted staggered thin film transistor element according to an embodiment of the present invention.

【図2】n+型非晶質シリコン層の膜厚が5nmの場合
で真性非晶質シリコン半導体層の表面粗さを変化させた
ときのオン電流の変化を示したものである。
FIG. 2 shows a change in on-state current when the surface roughness of the intrinsic amorphous silicon semiconductor layer is changed when the film thickness of the n + type amorphous silicon layer is 5 nm.

【図3】真性シリコン半導体層の表面粗さが10nm
(●)と20nm(○)の場合でn+型非晶質シリコン
層の膜厚を変化させたときのオン電流を比較したもので
ある。
FIG. 3 shows that the intrinsic silicon semiconductor layer has a surface roughness of 10 nm.
It is a comparison of the on-current when the thickness of the n + type amorphous silicon layer is changed between (●) and 20 nm (().

【図4】プラズマ酸化処理時間が5分の場合でn+型非
晶質シリコン層の膜厚を変化させたときのオフ電流を示
したものである。
FIG. 4 shows the off-state current when the film thickness of the n + -type amorphous silicon layer is changed when the plasma oxidation treatment time is 5 minutes.

【図5】陰極酸化(●)と陽極酸化(○)の場合で、処
理時間を変化させたときのn+型非晶質シリコン層のプ
ラズマ酸化処理膜厚の変化を比較したものである。
FIG. 5 is a comparison of the change in the thickness of the plasma oxidation treatment of the n + -type amorphous silicon layer when the treatment time is varied in the case of cathodic oxidation (●) and anodization (○).

【図6】陽極酸化において、陽極電極に+のバイアス電
圧を加え変化させたときのn+型非晶質シリコン層のプ
ラズマ酸化膜厚の変化を示したものである。
FIG. 6 shows a change in the plasma oxide film thickness of the n + -type amorphous silicon layer when a positive bias voltage is applied to the anode electrode to change the thickness in the anodic oxidation.

【図7】本発明の一実施例の逆スタガード型薄膜トラン
ジスタを用いた液晶ディスプレイのアクティブマトリッ
クス基板の一画素部分の概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of one pixel portion of an active matrix substrate of a liquid crystal display using an inverted staggered thin film transistor according to one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例の逆スタガード型薄膜トラン
ジスタを用いた液晶ディスプレイのアクティブマトリッ
クス基板の一画素部分の概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view of one pixel portion of an active matrix substrate of a liquid crystal display using an inverted staggered thin film transistor according to one embodiment of the present invention.

【図9】液晶ディスプレイの画素のスイッチング素子と
して一般的に用いられている逆スタガード型薄膜トラン
ジスタ素子の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of an inverted staggered thin film transistor element generally used as a switching element of a pixel of a liquid crystal display.

【図10】本発明の一実施態様を説明する薄膜トランジ
スタの工程概略図である。
FIG. 10 is a process schematic diagram of a thin film transistor for explaining an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施態様を説明する薄膜トランジ
スタの工程概略図である。
FIG. 11 is a process schematic view of a thin film transistor for explaining an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明絶縁性基板 2 ゲート電極 3 ゲート絶縁層 4 真性非晶質シリコン半導体層 5 n+非晶質シリコン半導体層(オーミックコンタク
ト層) 6 ソース電極 7 ドレイン電極 8 絶縁改質層 9 パッシベーション膜 10 画素電極 11 ゲート電極端子 101 透明絶縁性基板 102 ゲート電極 103 シリコン窒化膜 104 真性a−Si膜(真性非晶質シリコン膜) 105 n+a−Si膜(n+非晶質シリコン膜) 106 ソース電極 107 ドレイン電極 108 絶縁改質層
REFERENCE SIGNS LIST 1 transparent insulating substrate 2 gate electrode 3 gate insulating layer 4 intrinsic amorphous silicon semiconductor layer 5 n + amorphous silicon semiconductor layer (ohmic contact layer) 6 source electrode 7 drain electrode 8 insulation modification layer 9 passivation film 10 pixel Electrode 11 Gate electrode terminal 101 Transparent insulating substrate 102 Gate electrode 103 Silicon nitride film 104 Intrinsic a-Si film (intrinsic amorphous silicon film) 105 n + a-Si film (n + amorphous silicon film) 106 Source electrode 107 Drain electrode 108 Insulation modification layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F110 AA05 CC03 CC07 EE03 EE04 EE44 FF03 FF30 GG02 GG15 GG25 GG35 GG45 HK09 HK16 HK25 HL03 HL04 HL23 NN23 NN24 NN38 QQ03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F110 AA05 CC03 CC07 EE03 EE04 EE44 FF03 FF30 GG02 GG15 GG25 GG35 GG45 HK09 HK16 HK25 HL03 HL04 HL23 NN23 NN24 NN38 QQ03

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも透明絶縁性基板上に、ゲート
電極、ゲート絶縁膜、アイランド状真性非晶質シリコン
膜、ソース・ドレイン電極、及び前記アイランド状真性
非晶質シリコン膜とソース・ドレイン電極とが重なり合
う部分に中間層として形成されたn+型非晶質シリコン
膜とを有する逆スタガード型薄膜トランジスタ素子であ
って、前記ゲート絶縁膜上に表面粗さ10nm以下の真
性非晶質シリコン膜を形成し、次いでこの真性非晶質シ
リコン膜上に厚さ3nm以上10nm以下のn+型非晶
質シリコン膜を形成し、次いで前記真性非晶質シリコン
膜及びn+型非晶質シリコン膜の両方をアイランド状に
加工し、次いで前記n+型非晶質シリコン膜上に、ソー
ス・ドレイン電極を形成した後、プラズマ処理により、
該n+型非晶質シリコン膜において、該真性非晶質シリ
コン膜と前記ソース・ドレイン電極とが重なり合わない
部分を絶縁化した絶縁改質層を設けたことを特徴とする
薄膜トランジスタ素子。
1. A gate electrode, a gate insulating film, an island-like intrinsic amorphous silicon film, a source / drain electrode, and the island-like intrinsic amorphous silicon film and a source / drain electrode on at least a transparent insulating substrate. Is an inverted staggered thin film transistor having an n + -type amorphous silicon film formed as an intermediate layer in an overlapping portion, wherein an intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less is formed on the gate insulating film. Then, an n + -type amorphous silicon film having a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less is formed on the intrinsic amorphous silicon film, and then both the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film are formed. Is processed into an island shape, and then a source / drain electrode is formed on the n + -type amorphous silicon film, and then a plasma process is performed.
A thin film transistor element comprising: an insulating modified layer in which a portion of the n + -type amorphous silicon film where the intrinsic amorphous silicon film and the source / drain electrodes do not overlap is insulated.
【請求項2】 少なくとも透明絶縁性基板上に、ゲート
電極、ゲート絶縁膜、アイランド状真性非晶質シリコン
膜、ソース・ドレイン電極、及び前記アイランド状真性
非晶質シリコン膜とソース・ドレイン電極とが重なり合
う部分に中間層として形成されたn+型非晶質シリコン
膜とを有する逆スタガード型薄膜トランジスタ素子であ
って、前記ゲート絶縁膜上に表面粗さ10nm以下の真
性非晶質シリコン膜を形成し、次いでこの真性非晶質シ
リコン膜上に厚さ3nm以上10nm以下のn+型非晶
質シリコン膜を形成し、次いで前記真性非晶質シリコン
膜及びn+型非晶質シリコン膜の両方をアイランド状に
加工し、次いで前記n+型非晶質シリコン膜上に、ソー
ス・ドレイン電極を形成し、次いで前記ソース・ドレイ
ン電極の上に画素電極を形成した後、プラズマ処理によ
り、該n+型非晶質シリコン膜において、該真性非晶質
シリコン膜と前記ソース・ドレイン電極または前記画素
電極のどちらか一方とが重なり合わない部分を絶縁化し
た絶縁改質層を設けたことを特徴とする薄膜トランジス
タ素子。
2. A gate electrode, a gate insulating film, an island-like intrinsic amorphous silicon film, a source / drain electrode, and the island-like intrinsic amorphous silicon film and a source / drain electrode on at least a transparent insulating substrate. Is an inverted staggered thin film transistor having an n + -type amorphous silicon film formed as an intermediate layer in an overlapping portion, wherein an intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less is formed on the gate insulating film. Then, an n + -type amorphous silicon film having a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less is formed on the intrinsic amorphous silicon film, and then both the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film are formed. processed into an island shape, and then on the n + -type amorphous silicon film to form source and drain electrodes, and then the pixel electrode on the source and drain electrodes After forming, by plasma treatment, in the n + -type amorphous silicon film, a Either bets do not overlap portion between said vacuum amorphous silicon film and the source and drain electrodes or the pixel electrode and insulated A thin film transistor element provided with an insulation reforming layer.
【請求項3】 少なくとも透明絶縁性基板上に、ゲート
電極、ゲート絶縁膜、アイランド状非晶質シリコン膜、
ソース・ドレイン電極、及び前記アイランド状真性非晶
質シリコン膜とソース・ドレイン電極とが重なり合う部
分に中間層として形成されたn+型非晶質シリコン膜と
を有する逆スタガード型薄膜トランジスタ素子であっ
て、前記ゲート絶縁膜上に表面粗さ10nm以下の真性
非晶質シリコン膜を形成し、次いでこの真性非晶質シリ
コン膜上に厚さ3nm以上10nm以下のn+型非晶質
シリコン膜を形成し、次いで前記n+型非晶質シリコン
膜上に、ソース・ドレイン電極を形成し、プラズマ処理
により、該n+型非晶質シリコン膜の該真性非晶質シリ
コン膜と前記ソース・ドレイン電極とが重なり合わない
部分を絶縁化して絶縁改質層を設けた後に、前記真性非
晶質シリコン膜及び前記絶縁改質層の両方をアイランド
状に加工した特徴とする薄膜トランジスタ素子。
3. A gate electrode, a gate insulating film, an island-like amorphous silicon film,
An inverted staggered thin film transistor element having a source / drain electrode and an n + -type amorphous silicon film formed as an intermediate layer in a portion where the island-like intrinsic amorphous silicon film overlaps the source / drain electrode. Forming an intrinsic amorphous silicon film having a surface roughness of 10 nm or less on the gate insulating film, and forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of 3 nm or more and 10 nm or less on the intrinsic amorphous silicon film; Then, a source / drain electrode is formed on the n + type amorphous silicon film, and the intrinsic amorphous silicon film of the n + type amorphous silicon film and the source / drain electrode are formed by plasma treatment. After insulating the non-overlapping portion to provide an insulation reforming layer, both the intrinsic amorphous silicon film and the insulation reforming layer are processed into an island shape. Thin film transistor element.
【請求項4】 前記絶縁改質層の厚みが、前記n+型非
晶質シリコン膜の厚みより厚いことを特徴とする請求項
1〜3のいずれかに記載の薄膜トランジスタ素子。
4. The thin film transistor device according to claim 1, wherein the thickness of the insulation reforming layer is larger than the thickness of the n + type amorphous silicon film.
【請求項5】 前記絶縁改質層が酸化膜であることを特
徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の薄膜トランジ
スタ素子。
5. The thin film transistor element according to claim 1, wherein said insulation reforming layer is an oxide film.
【請求項6】 前記酸化膜を酸素イオンまたは酸素ラジ
カル存在下で、プラズマ陰極酸化法またはバイアス印加
プラズマ陽極酸化法により形成したことを特徴とする請
求項5記載の薄膜トランジスタ素子。
6. The thin film transistor element according to claim 5, wherein said oxide film is formed by a plasma cathode oxidation method or a bias-applied plasma anodic oxidation method in the presence of oxygen ions or oxygen radicals.
【請求項7】 少なくとも、 (1)透明絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜を
順次形成する工程、 (2)該ゲート絶縁膜上に、投入する高周波電力密度を
低く抑えたプラズマCVD法により、表面粗さが10n
m以下の真性非晶質シリコン膜を形成する工程、 (3)該真性非晶質シリコン膜上に、投入する高周波電
力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、厚さ3n
m以上10nm以下のn+型非晶質シリコン膜を形成す
る工程、 (4)前記真性非晶質シリコン膜及び前記n+型非晶質
シリコン膜の両方を所望のアイランド状にパターニング
する工程、 (5)前記n+型非晶質シリコン膜上にソース・ドレイ
ン電極用金属を形成しパターニングしてソース・ドレイ
ン電極を形成する工程、 (6)前記ソース・ドレイン電極の形成された基板を酸
素イオン又は酸素ラジカルを含むプラズマ中に曝し、該
+型非晶質シリコン膜において、該真性非晶質シリコ
ン膜と前記ソース・ドレイン電極とが重なり合わない部
分を絶縁化した絶縁改質層を形成する工程とを順次行う
ことを特徴とする薄膜トランジスタ素子の製造方法。
7. At least (1) a step of sequentially forming a gate electrode and a gate insulating film on a transparent insulating substrate, and (2) a plasma CVD method in which a high-frequency power density to be applied is suppressed low on the gate insulating film. The surface roughness is 10n
m, a step of forming an intrinsic amorphous silicon film having a thickness of 3 n or less on the intrinsic amorphous silicon film by a plasma CVD method with a low applied high frequency power density.
forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of not less than m and not more than 10 nm; (4) patterning both the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film into a desired island shape; (5) forming a source / drain electrode metal on the n + -type amorphous silicon film and patterning it to form a source / drain electrode; (6) forming a substrate on which the source / drain electrode is formed by oxygen Exposure in a plasma containing ions or oxygen radicals to form an insulating reformed layer in which a portion of the n + -type amorphous silicon film where the intrinsic amorphous silicon film and the source / drain electrodes do not overlap with each other is insulated. And a forming step are sequentially performed.
【請求項8】 少なくとも、 (1)透明絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜を
順次形成する工程、 (2)該ゲート絶縁膜上に、投入する高周波電力密度を
低く抑えたプラズマCVD法により、表面粗さが10n
m以下の真性非晶質シリコン膜を形成する工程、 (3)該真性非晶質シリコン膜上に、投入する高周波電
力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、厚さ3n
m以上10nm以下のn+型非晶質シリコン膜を形成す
る工程、 (4)前記真性非晶質シリコン膜及び前記n+型非晶質
シリコン膜の両方を所望のアイランド状にパターニング
する工程、 (5)前記n+型非晶質シリコン膜上にソース・ドレイ
ン電極用金属及び画素電極金属を形成しパターニングし
てソース・ドレイン電極及び画素電極の両方を形成する
工程、 (6)前記ソース・ドレイン電極及び画素電極の形成さ
れた基板を酸素イオン又は酸素ラジカルを含むプラズマ
中に曝し、該n+型非晶質シリコン膜において該真性非
晶質シリコン膜と前記ソース・ドレイン電極または前記
画素電極のどちらか一方とが重なり合わない部分を絶縁
化した絶縁改質層を形成する工程とを順次行うことを特
徴とする薄膜トランジスタ素子の製造方法。
8. At least (1) a step of sequentially forming a gate electrode and a gate insulating film on a transparent insulating substrate, and (2) a plasma CVD method in which a high-frequency power density applied on the gate insulating film is suppressed low. The surface roughness is 10n
m, a step of forming an intrinsic amorphous silicon film having a thickness of 3 n or less on the intrinsic amorphous silicon film by a plasma CVD method with a low applied high frequency power density.
forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of not less than m and not more than 10 nm; (4) patterning both the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film into a desired island shape; (5) forming a source / drain electrode metal and a pixel electrode metal on the n + type amorphous silicon film and patterning them to form both a source / drain electrode and a pixel electrode; The substrate on which the drain electrode and the pixel electrode are formed is exposed to plasma containing oxygen ions or oxygen radicals, and the intrinsic amorphous silicon film and the source / drain electrode or the pixel electrode in the n + -type amorphous silicon film Forming an insulation-modified layer in which a portion that does not overlap with either one of them is insulated.
【請求項9】 少なくとも、 (1)透明絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜を
順次形成する工程、 (2)該ゲート絶縁膜上に、投入する高周波電力密度を
低く抑えたプラズマCVD法により、表面粗さが10n
m以下の真性非晶質シリコン膜を形成する工程、 (3)該真性非晶質シリコン膜上に、投入する高周波電
力密度を低く抑えたプラズマCVD法により、厚さ3n
m以上10nm以下のn+型非晶質シリコン膜を形成す
る工程、 (4)前記n+型非晶質シリコン膜上にソース・ドレイ
ン電極用金属を形成しパターニングしてソース・ドレイ
ン電極を形成する工程、 (5)前記ソース・ドレイン電極の形成された基板を酸
素イオン又は酸素ラジカルを含むプラズマ中に曝し、該
+型非晶質シリコン膜において、該真性非晶質シリコ
ン膜と前記ソース・ドレイン電極とが重なり合わない部
分を絶縁化した絶縁改質層を形成する工程、 (6)前記絶縁改質層、真性非晶質シリコン膜及び前記
+型非晶質シリコン膜を所望のアイランド状にパター
ニングする工程とを順次行うことを特徴とする薄膜トラ
ンジスタ素子の製造方法。
9. At least (1) a step of sequentially forming a gate electrode and a gate insulating film on a transparent insulating substrate; and (2) a plasma CVD method in which a high-frequency power density applied on the gate insulating film is kept low. The surface roughness is 10n
m, a step of forming an intrinsic amorphous silicon film having a thickness of 3 n or less on the intrinsic amorphous silicon film by a plasma CVD method with a low applied high frequency power density.
forming an n + -type amorphous silicon film having a thickness of not less than m and not more than 10 nm; (4) forming a source-drain electrode metal on the n + -type amorphous silicon film and patterning to form a source-drain electrode (5) exposing the substrate, on which the source / drain electrodes are formed, to plasma containing oxygen ions or oxygen radicals, and in the n + -type amorphous silicon film, the intrinsic amorphous silicon film and the source A step of forming an insulating modified layer in which a portion not overlapping with the drain electrode is insulated; (6) forming the insulating modified layer, the intrinsic amorphous silicon film and the n + -type amorphous silicon film in a desired manner; And a step of patterning in an island shape.
【請求項10】 前記工程(2)における高周波電力密
度が、0.015〜0.025W/cm2の範囲にある
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の薄膜
トランジスタ素子の製造方法。
10. The method according to claim 7, wherein the high frequency power density in the step (2) is in a range of 0.015 to 0.025 W / cm 2. Method.
【請求項11】 前記工程(3)における高周波電力密
度が、0.01〜0.02W/cm2の範囲にあること
を特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の薄膜トラ
ンジスタ素子の製造方法。
11. The method according to claim 7, wherein the high frequency power density in the step (3) is in the range of 0.01 to 0.02 W / cm 2. Method.
【請求項12】 前記工程(2)におけるプラズマCV
D法の成膜条件を、シラン流量250〜320scc
m、水素流量700〜1000sccm、成膜圧力を1
00〜120Pa、基板温度温度260〜310℃で行
うことを特徴とする請求項10に記載の薄膜トランジス
タ素子の製造方法。
12. The plasma CV in the step (2)
The film forming condition of the method D is set as follows.
m, hydrogen flow rate 700-1000 sccm, film formation pressure 1
The method according to claim 10, wherein the method is performed at a temperature of 00 to 120 Pa and a substrate temperature of 260 to 310 ° C. 11.
【請求項13】 前記工程(3)におけるプラズマCV
D法の成膜条件を、シラン流量40〜70sccm、
0.5%のフォスフィンを含有する水素の流量200〜
350sccm、成膜圧力を100〜120Pa、基板
温度温度260〜310℃で行うことを特徴とする請求
項11記載の薄膜トランジスタ素子の製造方法。
13. The plasma CV in the step (3)
The film forming conditions of the method D are set as follows: a silane flow rate of 40 to 70 sccm;
Flow rate of hydrogen containing 0.5% phosphine 200-
The method according to claim 11, wherein the method is performed at 350 sccm, a film forming pressure of 100 to 120 Pa, and a substrate temperature of 260 to 310 ° C. 13.
【請求項14】 前記工程(2)におけるプラズマCV
D法の成膜条件を、シラン流量250〜320scc
m、水素流量700〜1000sccm、成膜圧力を1
00〜120Pa、高周波電力密度0.015〜0.0
25W/cm2、基板温度温度260〜310℃で行
い、かつ前記工程(3)におけるプラズマCVD法の成
膜条件を、シラン流量40〜70sccm、0.5%の
フォスフィンを含有する水素の流量200〜350sc
cm、成膜圧力を100〜120Pa、高周波電力密度
0.01〜0.02W/cm2、基板温度温度260〜
310℃で行うことを特徴とする請求項7〜9のいずれ
かに記載の薄膜トランジスタ素子の製造方法。
14. The plasma CV in the step (2)
The film forming condition of the method D is set as follows.
m, hydrogen flow rate 700-1000 sccm, film formation pressure 1
00 to 120 Pa, high frequency power density 0.015 to 0.0
The deposition was performed at 25 W / cm 2 at a substrate temperature of 260 to 310 ° C. and the plasma CVD method in the step (3) was performed under the following conditions: ~ 350sc
cm, film formation pressure of 100 to 120 Pa, high frequency power density of 0.01 to 0.02 W / cm 2 , substrate temperature of 260 to
The method according to claim 7, wherein the method is performed at 310 ° C.
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