JP2000294798A - Thin film transistor and semiconductor circuit - Google Patents

Thin film transistor and semiconductor circuit

Info

Publication number
JP2000294798A
JP2000294798A JP2000080984A JP2000080984A JP2000294798A JP 2000294798 A JP2000294798 A JP 2000294798A JP 2000080984 A JP2000080984 A JP 2000080984A JP 2000080984 A JP2000080984 A JP 2000080984A JP 2000294798 A JP2000294798 A JP 2000294798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
tfd
tft
thin film
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000080984A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3405955B2 (en
Inventor
Toru Takayama
徹 高山
Yasuhiko Takemura
保彦 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP08674793A external-priority patent/JP3329512B2/en
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP2000080984A priority Critical patent/JP3405955B2/en
Publication of JP2000294798A publication Critical patent/JP2000294798A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3405955B2 publication Critical patent/JP3405955B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method for efficiently manufacturing a semiconductor circuit wherein a thin film transistor(TFT) and a thin film diode(TFD) are combined. SOLUTION: An island-like silicon regions 32a, 32b are formed on a substrate 30 and a gate insulating film 33 and a gate electrodes 34a-34c are formed thereon. Phosphorus is injected using the gate electrodes 34a-34c as a mask, and a catalyst element (e.g. Ni) is successively injected, and then boron whose amount being more than that of the phosphorus is injected using a resist 36 as a mask to simultaneously form an n-type region 37a, a p-type region 37b of a TFT, an n-type region 38n, and a p-type region 38p of a TFD. The catalyst is diffused by annealing it and a crystal silicon TFT wherein crystallization is progressed except an intrinsic region 38i of the TFD is efficiently manufactured.

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
(TFT)および薄膜ダイオード(TFD)を有する半
導体回路(例えば、イメージセンサー)およびその作製
方法に関するものである。本発明によって作製される半
導体回路は、ガラス等の絶縁基板上、単結晶シリコン等
の半導体基板上、いずれにも形成される。特に本発明
は、熱アニールによる結晶化、活性化を経て作製される
TFT、TFDを有する半導体回路に関する。
The present invention relates to a semiconductor circuit (for example, an image sensor) having a thin film transistor (TFT) and a thin film diode (TFD) and a method for manufacturing the same. A semiconductor circuit manufactured by the present invention is formed on an insulating substrate such as glass or a semiconductor substrate such as single crystal silicon. In particular, the present invention relates to a semiconductor circuit having a TFT and a TFD manufactured through crystallization and activation by thermal annealing.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード等の
薄膜半導体素子は、使用されるシリコンの種類によっ
て、アモルファス系素子と結晶系素子に分かれている。
アモルファスシリコンは作製温度が低く、量産性に優れ
ていたが、電界効果移動度や導電率等の物性で結晶性シ
リコンに劣るので、高速動作特性を得るには結晶系の半
導体素子が求められていた。最近では、薄膜ダイオード
を用いた光センサーを、高速動作が可能な結晶系シリコ
ンを用いた薄膜トランジスタによって駆動する回路(例
えば、集積化イメージセンサー回路)が提唱されてい
る。
2. Description of the Related Art Thin film semiconductor devices such as thin film transistors and thin film diodes are classified into amorphous devices and crystalline devices according to the type of silicon used.
Amorphous silicon has a low production temperature and is excellent in mass productivity, but is inferior to crystalline silicon in physical properties such as field-effect mobility and electrical conductivity. Therefore, a crystalline semiconductor element is required to obtain high-speed operation characteristics. Was. Recently, a circuit (for example, an integrated image sensor circuit) in which an optical sensor using a thin film diode is driven by a thin film transistor using crystalline silicon which can operate at high speed has been proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようする課題】従来のTFDとTFTを
組み合わせた回路の作製手順の例を図4に示す。ガラス
基板41上に下地絶縁膜42を形成し、その上にアモル
ファスシリコン膜を形成して、これを600℃以上の温
度で長時間アニールすることにより結晶化させ、パター
ニングして島状シリコン領域43を得る。そして、ゲイ
ト絶縁膜44を形成し、さらに、ゲイト電極45N、4
5Pを形成する。(図4(A))
FIG. 4 shows an example of a conventional procedure for manufacturing a circuit in which a TFD and a TFT are combined. A base insulating film 42 is formed on a glass substrate 41, an amorphous silicon film is formed thereon, and this is annealed at a temperature of 600 ° C. or more for a long time to be crystallized and patterned to form an island-shaped silicon region 43. Get. Then, a gate insulating film 44 is formed, and further, gate electrodes 45N,
5P is formed. (FIG. 4 (A))

【0004】そして、公知のCMOS作製技術を使用し
てN型不純物領域46NとP型不純物領域46Pを形成
する。この不純物導入工程においてはゲイト電極に対し
て自己整合的に不純物が導入される。不純物注入後は、
レーザーアニール、熱アニール等の手段で不純物の活性
化がおこなわれる。(図4(B))
Then, an N-type impurity region 46N and a P-type impurity region 46P are formed by using a known CMOS fabrication technique. In this impurity introduction step, impurities are introduced in a self-aligned manner with respect to the gate electrode. After impurity implantation,
Activation of impurities is performed by means such as laser annealing and thermal annealing. (FIG. 4 (B))

【0005】次に、第1の層間絶縁物47を形成して、
これにコンタクトホールを形成し、TFTのソース、ド
レインに電極・配線48a、48b、48cおよびアモ
ルファスシリコンダイオードの電極48dが形成され
る。(図4(C)) 次に、P型、I型(真性)、N型のアモルファスシリコ
ン膜49P、49I、49Nを順次積層して、これをパ
ターニングし、ダイオードの接合部を形成する。(図4
(D)) 最後に、第2の層間絶縁物50を形成し、これにコンタ
クトホールを形成して、アモルファスシリコンダイオー
ドの電極51を形成して、回路が完成する。(図4
(E))
Next, a first interlayer insulator 47 is formed,
A contact hole is formed in this, and electrodes / wirings 48a, 48b, 48c and an electrode 48d of an amorphous silicon diode are formed on the source and drain of the TFT. (FIG. 4 (C)) Next, P-type, I-type (intrinsic), and N-type amorphous silicon films 49P, 49I, and 49N are sequentially stacked and patterned to form a junction of a diode. (FIG. 4
(D) Finally, a second interlayer insulator 50 is formed, a contact hole is formed therein, and an electrode 51 of an amorphous silicon diode is formed, thereby completing the circuit. (FIG. 4
(E))

【0006】このような手順を要する従来の方法では、
長時間の成膜が要求されるシリコン膜および層間絶縁物
がそれぞれ2層、それに加えてN層、P層の成膜も必要
であるので、スループットが低下するという問題点を抱
えていた。しかも、これらの成膜において使用されるプ
ラズマCVD法、減圧CVD法では、メンテナンスのた
めの装置のデッドタイムが大きく、これらの工程が余分
に存在することは一層のスループット低下をもたらす。
In a conventional method requiring such a procedure,
Since a silicon film and an interlayer insulator, each of which is required to be formed for a long period of time, need to be formed of two layers each, in addition to the N layer and the P layer, there is a problem that the throughput is reduced. In addition, in the plasma CVD method and the low pressure CVD method used in these film formations, a dead time of an apparatus for maintenance is long, and the extra steps cause a further decrease in throughput.

【0007】また、結晶シリコンTFTに用いるシリコ
ン膜の結晶化をおこなうにも600℃以上の温度が必要
であり、かつ、その結晶化に24時間以上の長い時間が
必要であったので、実際に量産する場合には、結晶化装
置の設備がいくつも必要とされ、巨額の設備投資がコス
トに跳ね返ってくるという問題を抱えていた。本発明
は、結晶シリコンTFTに用いるシリコン膜とTFDに
用いるシリコン膜とを同時に形成し、かつ、層間絶縁物
も1層のみとすることによって、上記の問題点を克服
し、また、600℃以下の温度で、かつ、実質的に問題
にならない程度の短時間でシリコン膜の結晶化をおこな
う技術を提供する。
In addition, a temperature of 600 ° C. or more is required for crystallization of a silicon film used for a crystalline silicon TFT, and a long time of 24 hours or more is required for the crystallization. For mass production, several crystallization equipments are required, and there is a problem that a huge capital investment is reflected in the cost. The present invention overcomes the above problems by simultaneously forming a silicon film used for a crystalline silicon TFT and a silicon film used for a TFD, and using only one interlayer insulator. The present invention provides a technique for crystallizing a silicon film at the above temperature and in a short time that does not substantially cause a problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者の研究の結果、
実質的にアモルファス状態のシリコン被膜に微量の触媒
材料を添加することによって結晶化を促進させ、結晶化
温度を低下させ、結晶化時間を短縮できることが明らか
になった。触媒元素としては、ニッケル(Ni)、鉄
(Fe)、コバルト(Co)、白金(Pt)が適してい
る。具体的には、これらの触媒元素単体あるいは珪化物
等の化合物を有する膜、粒子、クラスター等をアモルフ
ァスシリコン膜の下、もしくは上に密着して形成し、あ
るいはイオン注入法等の方法によってアモルファスシリ
コン膜中にこれらの触媒元素を導入し、その後、これを
適当な温度、典型的には580℃以下の温度で熱アニー
ルすることによって結晶化させることができる。
As a result of the research by the present inventors,
It has been found that the crystallization can be promoted by adding a small amount of a catalyst material to the silicon film in a substantially amorphous state, the crystallization temperature can be reduced, and the crystallization time can be shortened. Nickel (Ni), iron (Fe), cobalt (Co), and platinum (Pt) are suitable as catalyst elements. Specifically, films, particles, clusters, etc. having these catalyst elements alone or compounds such as silicides are formed in close contact with or below the amorphous silicon film, or the amorphous silicon film is formed by a method such as ion implantation. These catalyst elements can be crystallized by introducing these catalytic elements into the film and then thermally annealing them at a suitable temperature, typically at a temperature of 580 ° C. or less.

【0009】当然のことであるが、アニール温度が高い
ほど結晶化時間は短いという関係がある。また、触媒元
素の濃度が大きいほど結晶化温度が低く、結晶化時間が
短いという関係がある。本発明人の研究では、結晶化を
進行させるには、これらのうちの少なくとも1つの元素
の濃度が1×1017cm-3、好ましくは5×1018cm
-3以上存在することが必要であることがわかった。
It is a matter of course that the higher the annealing temperature, the shorter the crystallization time. Further, the higher the concentration of the catalytic element, the lower the crystallization temperature and the shorter the crystallization time. In the study of the present inventor, in order for crystallization to proceed, the concentration of at least one of these elements is 1 × 10 17 cm −3 , preferably 5 × 10 18 cm −3 .
It turns out that it is necessary to be present at least -3 .

【0010】一方、上記触媒材料はいずれもシリコンに
とっては好ましくない材料であるので、できるだけその
濃度が低いことが望まれる。本発明人の研究では、特に
活性領域として利用する場合には、十分な信頼性および
特性を得るためにこれらの触媒材料の濃度は合計して2
×1020cm-3を越えないことが望まれる。一方、ソー
ス、ドレイン等には比較的多量に存在しても、さして問
題とならないことが明らかになった。
[0010] On the other hand, since the above-mentioned catalyst materials are all unfavorable materials for silicon, it is desired that their concentrations be as low as possible. In our study, the concentration of these catalyst materials combined to achieve sufficient reliability and properties, especially when utilized as the active region, was 2%.
It is desired not to exceed × 10 20 cm −3 . On the other hand, it has been clarified that the presence of a relatively large amount in the source and drain does not cause any problem.

【0011】さらに、このような触媒元素はアニールの
間に拡散することによって、周囲を結晶化させる効果を
有する。例えば、550℃で4時間のアニールをおこな
うと、これらの触媒元素は10〜20μm周囲に拡散
し、周囲を結晶化させる。このため、TFTのゲイト電
極の幅が20μm、好ましくは10μm以下であれば、
N型もしくはP型の不純物を導入する前後に、同様に触
媒元素をソース、ドレインに導入し、これをアニールす
ることによって、結晶化が横方向に進行し、触媒元素の
導入されなかった活性領域(チャネル形成領域)も結晶
化させることができる。また、一般的に、この方法で
は、ソース、ドレインにおける触媒元素の濃度に比較し
て、活性領域の触媒元素の濃度は低い。この横方向の結
晶化は、アニール温度および時間、触媒元素の濃度に依
存する。したがって、これらを最適化することによっ
て、結晶シリコン領域とアモルファスシリコン領域を自
在に作ることができる。例えば、TFTのゲイト電極の
幅を5μmのものと30μmのものの2種類を用意し、
5μmのものを結晶シリコンTFTに、30μmのもの
をアモルファスシリコンTFTにすることも可能であ
る。
Further, such a catalytic element has an effect of crystallizing the periphery by diffusing during the annealing. For example, when annealing is performed at 550 ° C. for 4 hours, these catalytic elements diffuse around 10 to 20 μm and crystallize around. Therefore, if the width of the gate electrode of the TFT is 20 μm, preferably 10 μm or less,
Before and after the introduction of the N-type or P-type impurities, the catalyst element is similarly introduced into the source and the drain, and this is annealed, whereby the crystallization progresses in the lateral direction and the active region where the catalyst element is not introduced. (A channel formation region) can also be crystallized. In general, in this method, the concentration of the catalytic element in the active region is lower than the concentration of the catalytic element in the source and the drain. This lateral crystallization depends on the annealing temperature and time, and the concentration of the catalytic element. Therefore, by optimizing these, the crystalline silicon region and the amorphous silicon region can be freely formed. For example, two types of TFT gate electrodes having a width of 5 μm and a width of 30 μm are prepared.
It is also possible to use a crystal silicon TFT of 5 μm and an amorphous silicon TFT of 30 μm.

【0012】本発明人は、この触媒元素の効果に着目
し、これを利用することによってより低温、短時間のア
ニールによって不純物領域の導電率を低下させることが
可能となった。本発明では、上記の触媒材料による結晶
化の特徴を生かして、不純物領域、およびTFTの活性
領域、TFDの真性領域を従来より低い温度で結晶化、
活性化させ、問題点であるプロセスの簡略化、すなわ
ち、成膜工程の削減を可能とする方法を見出した。その
概要を以下に示す。 アモルファスシリコン膜の成膜 ’触媒元素の導入(イオン注入もしくはイオンドーピ
ング法による)(触媒元素を有する物質のシリコン膜へ
の成膜によってもよい) 絶縁被膜(ゲイト絶縁膜)の成膜 TFTのゲイト電極、TFDのマスク材の形成 ドーピング不純物の導入(イオン注入もしくはイオ
ンドーピング法による) ドーピング不純物の活性化(600℃以下、8時間
以内) 層間絶縁物の形成 TFTのソース、ドレイン電極の形成
The present inventor has paid attention to the effect of the catalytic element, and by utilizing this effect, it has become possible to lower the conductivity of the impurity region by annealing at a lower temperature for a shorter time. According to the present invention, the impurity region, the active region of the TFT, and the intrinsic region of the TFD are crystallized at a lower temperature than the conventional one by utilizing the characteristics of the crystallization by the catalyst material.
They have found a method that can be activated to simplify the problematic process, that is, to reduce the number of film forming steps. The outline is shown below. Film formation of amorphous silicon film '' Introduction of catalytic element (by ion implantation or ion doping method) (may be formed by forming a film containing a catalytic element on silicon film) Film formation of insulating film (gate insulating film) Gate of TFT Formation of mask material for electrodes and TFD Introduction of doping impurities (by ion implantation or ion doping method) Activation of doping impurities (at 600 ° C. or less, within 8 hours) Formation of interlayer insulator Formation of source and drain electrodes of TFT

【0013】あるいは、 アモルファスシリコン膜の成膜 絶縁被膜(ゲイト絶縁膜)の成膜 TFTのゲイト電極、TFDのマスク材の形成 ドーピング不純物の導入(イオン注入もしくはイオ
ンドーピング法による) ’触媒元素の導入(イオン注入もしくはイオンドーピ
ング法による)(触媒元素を有する物質のシリコン膜へ
の成膜によってもよい) ドーピング不純物の活性化(600℃以下、8時間
以内) 層間絶縁物の形成 TFTのソース、ドレイン電極の形成
Alternatively, an amorphous silicon film is formed. An insulating film (gate insulating film) is formed. A TFT gate electrode and a TFD mask material are formed. Doping impurities are introduced (by ion implantation or ion doping). (By ion implantation or ion doping) (Alternatively, a film containing a catalytic element may be formed on a silicon film.) Activation of doping impurities (at 600 ° C. or less, within 8 hours) Formation of interlayer insulator TFT source and drain Formation of electrodes

【0014】これらの工程において、後者のおよび
’はその順序を逆転させることも可能である。触媒元
素の濃度を精密に制御するという意味からはイオン注入
法等の手段が望ましい。結晶化、活性化のためには、6
00℃以下、典型的には550℃以下の温度で十分であ
り、また、アニール時間も8時間以内、典型的には4時
間以内で十分である。特に、イオン注入法やイオンドー
ピング法によって最初から均等に触媒元素が分布してい
る場合には、極めて結晶化が進行しやすかった。
In these steps, the order of the latter and 'can be reversed. In order to precisely control the concentration of the catalyst element, a means such as an ion implantation method is preferable. For crystallization and activation, 6
A temperature of 00 ° C. or less, typically 550 ° C. or less is sufficient, and an annealing time of 8 hours or less, typically 4 hours or less is sufficient. In particular, when the catalyst element was uniformly distributed from the beginning by the ion implantation method or the ion doping method, crystallization was extremely easy to proceed.

【0015】本発明において、TFDの構造について簡
単に述べると、従来のTFDが、層構造を有していたの
に対し、本発明のTFDは平面上(プレーナー)構造を
有することを特徴とする。本発明においては、TFTの
活性領域とTFDの真性領域は同じアモルファスシリコ
ン膜を出発点とする。このため、従来では、2層のシリ
コン膜の形成が必要とされていたのに対し、本発明では
1層のシリコン膜の成膜で足りてしまう。そして、従来
必要であった、N層、P層に関してはTFTの不純物ド
ーピングの際に同時に平面的に形成することによって得
られる。すなわち、TFTにN型不純物を注入するとき
にTFDのN型領域を形成し、TFTにP型不純物を注
入するときにTFDのP型領域を形成する。この結果、
層間絶縁物も1層となる。
In the present invention, the structure of the TFD will be briefly described. In contrast to the conventional TFD having a layer structure, the TFD of the present invention has a planar (planar) structure. . In the present invention, the active region of the TFT and the intrinsic region of the TFD start from the same amorphous silicon film. For this reason, conventionally, it has been necessary to form two silicon films, but in the present invention, it is sufficient to form a single silicon film. The N layer and the P layer, which have been conventionally required, can be obtained by forming the N layer and the P layer simultaneously and planarly at the time of the impurity doping of the TFT. That is, when an N-type impurity is implanted into a TFT, an N-type region of the TFD is formed, and when a P-type impurity is implanted into the TFT, a P-type region of the TFD is formed. As a result,
The interlayer insulator also has one layer.

【0016】このような平面的なTFDは従来にない特
色を有する。従来のTFD(図4に示されるような形状
を有する)を例えば光センサーとして使用する場合に
は、半導体内部に発生する電界のかかる方向と光照射面
が垂直となり、光照射強度が電界のかかる方向で一様で
なく、効率よく電子・ホールを発生させ、外部に取り出
すことができなかった。また、層間のピンホール等によ
りTFDがショートすることもあった。本発明において
は、TFDに生じる電界の方向が光照射面と平行である
ので、電界方向での光強度が一定となり、光電変換効率
が向上し、また、ショートも生じにくい。
Such a planar TFD has an unprecedented feature. When a conventional TFD (having a shape as shown in FIG. 4) is used, for example, as an optical sensor, the direction of the electric field generated inside the semiconductor is perpendicular to the light irradiation surface, and the light irradiation intensity is reduced. The directions were not uniform, and electrons and holes were generated efficiently and could not be taken out. Further, the TFD may be short-circuited due to a pinhole between the layers. In the present invention, since the direction of the electric field generated in the TFD is parallel to the light irradiation surface, the light intensity in the direction of the electric field is constant, the photoelectric conversion efficiency is improved, and a short circuit is unlikely to occur.

【0017】さらに、本発明においては、触媒元素の作
用のために、通常の熱アニールによっては結晶化しない
100nm以下の薄いアモルファスシリコン膜も結晶化
する。TFTの段差部におけるゲイト絶縁膜のピンホー
ルや絶縁不良、ゲイト電極の断線等を防止する観点から
は、結晶シリコン膜の厚さは、100nm以下、好まし
くは50nm以下が要求されていた。従来はレーザー結
晶化以外の方法では実現できなかったが、本発明によっ
て低温においても熱アニールによって実現できた。この
ことが歩留りのさらなる向上に寄与することは言うまで
もない。加えて、TFDを光センサーとして使用するに
おいても、薄い半導体層を使用するとSN比および光電
変換効率が向上する。以下に実施例を用いて、より詳細
に本発明を説明する。
Further, in the present invention, a thin amorphous silicon film having a thickness of 100 nm or less that is not crystallized by ordinary thermal annealing is also crystallized due to the action of the catalytic element. The thickness of the crystalline silicon film is required to be 100 nm or less, preferably 50 nm or less from the viewpoint of preventing pinholes and insulation failure of the gate insulating film at the step portion of the TFT, disconnection of the gate electrode, and the like. Conventionally, this method could not be realized by a method other than laser crystallization. However, according to the present invention, it could be realized by thermal annealing even at a low temperature. Needless to say, this contributes to further improvement in yield. In addition, even when the TFD is used as an optical sensor, the use of a thin semiconductor layer improves the SN ratio and the photoelectric conversion efficiency. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

【0018】[0018]

【実施例】〔実施例1〕 図1に本実施例の作製工程の
断面図を示す。まず、基板(コーニング7059)10
上にスパッタリング法によって厚さ200nmの酸化珪
素の下地膜11を形成した。さらに、プラズマCVD法
によって、厚さ50〜150nm、例えば150nmの
真性(I型)のアモルファスシリコン膜を堆積した。次
に得られたアモルファスシリコン膜にイオン注入法によ
ってニッケルイオンを注入した。ドーズ量は1×1013
〜5×1014cm-2、例えば5×1013cm-2とした。
この結果、アモルファスシリコン膜中には、5×1018
cm-3程度の濃度でニッケルが注入された。(図1
(A))
[Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of this embodiment. First, the substrate (Corning 7059) 10
A 200-nm-thick silicon oxide base film 11 was formed thereon by a sputtering method. Further, an intrinsic (I-type) amorphous silicon film having a thickness of 50 to 150 nm, for example, 150 nm was deposited by a plasma CVD method. Next, nickel ions were implanted into the obtained amorphous silicon film by an ion implantation method. The dose is 1 × 10 13
55 × 10 14 cm −2 , for example, 5 × 10 13 cm −2 .
As a result, 5 × 10 18
Nickel was implanted at a concentration of about cm -3 . (Figure 1
(A))

【0019】次に、フォトリソグラフィー法によってパ
ターニングし、島状シリコン領域12a(TFT用)お
よび12b(TFD用)を形成した。さらに、スパッタ
リング法によって厚さ100nmの酸化珪素膜13をゲ
イト絶縁膜として堆積した。スパッタリングには、ター
ゲットとして酸化珪素を用い、スパッタリング時の基板
温度は200〜400℃、例えば250℃、スパッタリ
ング雰囲気は酸素とアルゴンで、アルゴン/酸素=0〜
0.5、例えば0.1以下とした。引き続いて、減圧C
VD法によって、厚さ600〜800nm、例えば60
0nmのシリコン膜(0.1〜2%の燐を含む)を堆積
した。なお、この酸化珪素とシリコン膜の成膜工程は連
続的におこなうことが望ましい。そして、シリコン膜を
パターニングして、TFTのゲイト電極14a、14b
およびTFDのマスク材14cを形成した。(図1
(B))
Next, patterning was performed by photolithography to form island-like silicon regions 12a (for TFT) and 12b (for TFD). Further, a silicon oxide film 13 having a thickness of 100 nm was deposited as a gate insulating film by a sputtering method. For sputtering, silicon oxide was used as a target, the substrate temperature during sputtering was 200 to 400 ° C., for example, 250 ° C., the sputtering atmosphere was oxygen and argon, and argon / oxygen = 0 to 0.
0.5, for example, 0.1 or less. Then, decompression C
According to the VD method, a thickness of 600 to 800 nm, for example, 60
A 0 nm silicon film (containing 0.1-2% phosphorus) was deposited. It is desirable that the step of forming the silicon oxide and the silicon film be performed continuously. Then, the silicon film is patterned to form TFT gate electrodes 14a, 14b.
Then, a TFD mask material 14c was formed. (Figure 1
(B))

【0020】次に、図1(C)に示すように、フォトレ
ジストのマスク15aを形成し、プラズマドーピング法
によって、シリコン領域にゲイト電極をマスクとして不
純物(燐)を注入した。ドーピングガスとして、フォス
フィン(PH3 )を用い、加速電圧を60〜90kV、
例えば80kVとした。ドーズ量は1×1015〜8×1
15cm-2、例えば、2×1015cm-2とした。この結
果、TFTのN型の不純物領域16a、TFDのN型の
不純物領域17nが形成された。(図1(C))
Next, as shown in FIG. 1C, a photoresist mask 15a was formed, and impurities (phosphorus) were implanted into the silicon region by a plasma doping method using the gate electrode as a mask. Phosphine (PH 3 ) was used as the doping gas, and the accelerating voltage was 60 to 90 kV.
For example, it was set to 80 kV. Dose amount is 1 × 10 15 to 8 × 1
It was set to 0 15 cm -2 , for example, 2 × 10 15 cm -2 . As a result, an N-type impurity region 16a of the TFT and an N-type impurity region 17n of the TFD were formed. (Fig. 1 (C))

【0021】次に、図1(D)に示すように、フォトレ
ジストのマスク15bを形成し、プラズマドーピング法
によって、シリコン領域にゲイト電極をマスクとして不
純物(ホウ素)を注入した。ドーピングガスとして、ジ
ボラン(B2 6 )を用い、加速電圧を40〜80k
V、例えば65kVとした。ドーズ量は1×1015〜8
×1015cm-2、例えば、5×1015とした。この結
果、TFTのP型の不純物領域16b、TFDのP型の
不純物領域17pが形成された。TFDのN型領域17
nおよびP型領域17pの間には真性領域17iが残さ
れる。(図1(D))
Next, as shown in FIG. 1D, a photoresist mask 15b was formed, and impurities (boron) were implanted into the silicon region by a plasma doping method using the gate electrode as a mask. Diborane (B 2 H 6 ) is used as a doping gas, and the accelerating voltage is 40 to 80 k.
V, for example, 65 kV. Dose amount is 1 × 10 15 -8
× 10 15 cm -2 , for example, 5 × 10 15 . As a result, a P-type impurity region 16b of the TFT and a P-type impurity region 17p of the TFD were formed. TFD N-type region 17
An intrinsic region 17i is left between the n and P type regions 17p. (Fig. 1 (D))

【0022】その後、還元雰囲気中、500℃で4時間
アニールすることによって、不純物を活性化させた。こ
のアニールによって結晶化が容易に進行し、ドーピング
不純物が活性化した。結晶化終了後、TFDのマスク材
14cを除去した。(図1(E))
Thereafter, annealing was performed at 500 ° C. for 4 hours in a reducing atmosphere to activate the impurities. This annealing facilitated crystallization and activated doping impurities. After the crystallization, the TFD mask material 14c was removed. (FIG. 1 (E))

【0023】続いて、厚さ600nmの酸化珪素膜18
を層間絶縁物としてプラズマCVD法によって形成し、
これにコンタクトホールを形成して、金属材料、例え
ば、窒化チタンとアルミニウムの多層膜によってTFT
の電極・配線19a、19b、19c、TFDの電極・
配線19d、19eを形成した。最後に、1気圧の水素
雰囲気で350℃、30分のアニールをおこなった。以
上の工程によって半導体回路が完成した。(図1
(F))
Subsequently, a silicon oxide film 18 having a thickness of 600 nm is formed.
Is formed by a plasma CVD method as an interlayer insulator,
A contact hole is formed in this, and a TFT is formed by a metal material, for example, a multilayer film of titanium nitride and aluminum.
Electrodes / wirings 19a, 19b, 19c, TFD electrodes
Wirings 19d and 19e were formed. Finally, annealing was performed at 350 ° C. for 30 minutes in a hydrogen atmosphere at 1 atm. The semiconductor circuit was completed by the above steps. (Figure 1
(F))

【0024】本工程では、図から明らかなようにシリコ
ン膜、層間絶縁物を共に1層とすることができた。その
結果、成膜プロセスは大きく削減された。また、TFT
の活性領域およびTFDの真性領域のニッケルの濃度を
2次イオン質量分析(SIMS)法によって測定したと
ころ、共に1×1018〜5×1018cm-3のニッケルが
検出された。
In this step, as can be seen from the figure, both the silicon film and the interlayer insulator could be made into one layer. As a result, the film formation process was greatly reduced. Also, TFT
Of the active region and the intrinsic region of the TFD were measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS). As a result, nickel of 1 × 10 18 to 5 × 10 18 cm −3 was detected.

【0025】本実施例の半導体回路のうち、TFDの部
分を図2(A)に示す。このTFDは光センサーとして
使用する場合には上方から光が入射される。このTFD
のA−A’に沿ったエネルギーバンド図は、図2(B)
のように示される。一般に結晶シリコンは光感度が低い
ので、これを改良するためには、図2(C)に示すよう
に、TFDのマスク14cを除去した後に、厚さ100
〜800nm、例えば300nmの水素化アモルファス
シリコン等の光感度の大きな半導体膜17aを真性領域
17iに密着して形成してもよい。
FIG. 2A shows a TFD portion in the semiconductor circuit of this embodiment. When this TFD is used as an optical sensor, light enters from above. This TFD
FIG. 2B is an energy band diagram along AA ′ of FIG.
Is shown as In general, crystalline silicon has low photosensitivity. To improve this, as shown in FIG. 2C, after removing the TFD mask 14c,
A semiconductor film 17a having high photosensitivity, such as hydrogenated amorphous silicon having a thickness of about 800 nm, for example, 300 nm, may be formed in close contact with the intrinsic region 17i.

【0026】例えば、アモルファスシリコンを用いる場
合には、その下にある結晶シリコンの真性領域17iよ
りも光の吸収係数が大きいため、上方からの光照射によ
って、キャリヤがアモルファスシリコン膜17aで多量
に発生した後、結晶シリコンの真性領域17iにドリフ
トして、そこに印加されている電界によって分離され
る。
For example, when amorphous silicon is used, a large amount of carriers are generated in the amorphous silicon film 17a by light irradiation from above because the light absorption coefficient is larger than that of the intrinsic region 17i of crystalline silicon below. Then, it drifts to the intrinsic region 17i of crystalline silicon and is separated by the electric field applied thereto.

【0027】図2(C)のような構成においては、アモ
ルファス半導体膜17aにおいてキャリヤが発生すると
同時に、結晶シリコン半導体膜17iでもその光感度の
波長依存性に応じてキャリヤが発生している。そのた
め、より幅広い波長域の光を電気に変換することが可能
となる。アモルファス半導体膜17aとしてアモルファ
スシリコン膜を用いる場合には、これに炭素、窒素、酸
素等を添加して光感度の波長依存性を変えてもよい。
In the configuration shown in FIG. 2C, carriers are generated in the amorphous semiconductor film 17a, and at the same time, carriers are generated in the crystalline silicon semiconductor film 17i according to the wavelength dependence of the photosensitivity. Therefore, light in a wider wavelength range can be converted into electricity. When an amorphous silicon film is used as the amorphous semiconductor film 17a, carbon, nitrogen, oxygen, or the like may be added thereto to change the wavelength dependence of the photosensitivity.

【0028】アモルファス半導体膜17aのエネルギー
バンド幅が真性領域17iに比べて広ければ、真性領域
17iで発生したキャリヤがアモルファス半導体膜17
aにドリフトすることを防止し、かつ、アモルファス半
導体膜17aで発生したキャリヤはそのエネルギーバン
ドの勾配に沿って真性領域17iに移動する。そのた
め、発生したキャリヤをより効率よく外部に取り出すこ
とができる。
If the energy band width of the amorphous semiconductor film 17a is wider than that of the intrinsic region 17i, the carrier generated in the intrinsic region 17i will
a, and the carriers generated in the amorphous semiconductor film 17a move to the intrinsic region 17i along the gradient of the energy band. Therefore, the generated carrier can be more efficiently taken out.

【0029】〔実施例2〕 図3に本実施例の作製工程
の断面図を示す。基板(コーニング7059)30上に
スパッタリング法によって厚さ200nmの酸化珪素の
下地膜31、さらにプラズマCVD法によってアモルフ
ァスシリコン膜を形成した。そして、アモルファスシリ
コン膜をパターニングして、島状シリコン領域32a
(TFT用)および32b(TFD用)を形成した。さ
らに、テトラ・エトキシ・シラン(Si(OC2 5
4 、TEOS)と酸素を原料として、プラズマCVD法
によってゲイト絶縁膜として、厚さ100nmの酸化珪
素33を形成した。原料には、上記ガスに加えて、トリ
クロロエチレン(C2 HCl3 )を用いた。成膜前にチ
ャンバーに酸素を400ml/min流し、基板温度3
00℃、全圧5Pa、RFパワー150Wでプラズマを
発生させ、この状態を10分保った。その後、チャンバ
ーに酸素300ml/min、TEOSを15ml/m
in、トリクロロエチレンを2ml/minを導入し
て、酸化珪素膜の成膜をおこなった。基板温度、RFパ
ワー、全圧は、それぞれ300℃、75W、5Paであ
った。成膜完了後、チャンバーに1.33×104Pa
の水素を導入し、350℃で35分の水素アニールをお
こなった。
[Embodiment 2] FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of this embodiment. A 200-nm-thick silicon oxide base film 31 was formed on a substrate (Corning 7059) 30 by a sputtering method, and an amorphous silicon film was formed by a plasma CVD method. Then, the amorphous silicon film is patterned to form the island-shaped silicon regions 32a.
(For TFT) and 32b (for TFD). Further, tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 )
4 , TEOS) and oxygen were used as raw materials, and a silicon oxide 33 having a thickness of 100 nm was formed as a gate insulating film by a plasma CVD method. As a raw material, trichloroethylene (C 2 HCl 3 ) was used in addition to the above gas. Before the film formation, oxygen was flowed into the chamber at 400 ml / min, and
Plasma was generated at 00 ° C., a total pressure of 5 Pa, and an RF power of 150 W, and this state was maintained for 10 minutes. Thereafter, the chamber was filled with oxygen at 300 ml / min and TEOS at 15 ml / m.
In, trichlorethylene was introduced at a rate of 2 ml / min to form a silicon oxide film. The substrate temperature, RF power, and total pressure were 300 ° C., 75 W, and 5 Pa, respectively. After the completion of the film formation, 1.33 × 10 4 Pa was placed in the chamber.
Of hydrogen was introduced, and hydrogen annealing was performed at 350 ° C. for 35 minutes.

【0030】引き続いて、スパッタリング法によって、
厚さ600〜800nm、例えば600nmのタンタル
膜を堆積した。なお、この酸化珪素33とタンタル膜の
成膜工程は連続的におこなうことが望ましい。タンタル
の代わりに、クロム、モリブテン、タングステン、チタ
ン等を用いてもよいが、いずれも後のアニール工程に耐
えられることが必要である。そして、タンタル膜をパタ
ーニングして、TFTのゲイト電極34a、34b、T
FDのマスク材34cを形成した。このとき、TFTの
ゲイト電極の幅(=チャネル長)は5〜10μm、TF
Dのマスク材の幅は20〜50μmとした。さらに、こ
のタンタル配線の表面を陽極酸化して、表面に酸化物層
を形成した。陽極酸化は、酒石酸の1〜5%エチレング
リコール溶液中でおこなった。得られた酸化物層の厚さ
は200nmであった。(図3(A))
Subsequently, by a sputtering method,
A tantalum film having a thickness of 600 to 800 nm, for example, 600 nm was deposited. It is desirable that the step of forming the silicon oxide 33 and the tantalum film be performed continuously. Instead of tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, titanium or the like may be used, but all of them need to be able to withstand a later annealing step. Then, by patterning the tantalum film, the TFT gate electrodes 34a, 34b, T
An FD mask material 34c was formed. At this time, the width (= channel length) of the gate electrode of the TFT is 5 to 10 μm,
The width of the mask material of D was 20 to 50 μm. Further, the surface of this tantalum wiring was anodized to form an oxide layer on the surface. Anodization was performed in a 1-5% solution of tartaric acid in ethylene glycol. The thickness of the obtained oxide layer was 200 nm. (FIG. 3 (A))

【0031】次に、プラズマドーピング法によって、シ
リコン領域に不純物(燐)を注入した。ドーピングガス
として、フォスフィン(PH3 )を用い、加速電圧を6
0〜90kV、例えば80kVとした。ドーズ量は1×
1015〜8×1015cm-2、例えば、2×1015cm-2
とした。このようにしてN型の不純物領域35を形成し
た。(図3(B)) 引き続き、イオン注入法によって、ニッケルイオンを注
入した。ドーズ量は1×1013〜5×1014cm-2、例
えば5×1013cm-2とした。この結果、アモルファス
シリコン膜中には、5×1018cm-3程度の濃度でニッ
ケルが注入された。(図3(C))
Next, impurities (phosphorus) were implanted into the silicon region by a plasma doping method. Phosphine (PH 3 ) was used as the doping gas, and the accelerating voltage was 6
0 to 90 kV, for example, 80 kV. The dose is 1 ×
10 15 to 8 × 10 15 cm −2 , for example, 2 × 10 15 cm −2
And Thus, an N-type impurity region 35 was formed. (FIG. 3B) Subsequently, nickel ions were implanted by an ion implantation method. The dose was 1 × 10 13 to 5 × 10 14 cm −2 , for example, 5 × 10 13 cm −2 . As a result, nickel was implanted into the amorphous silicon film at a concentration of about 5 × 10 18 cm −3 . (FIG. 3 (C))

【0032】さらに、左側のTFT(Nチャネル型TF
T)およびTFDの右側の領域(N型領域)をフォトレ
ジスト36でマスクして、再び、プラズマドーピング法
で右側のTFT(PチャネルTFT)のシリコン領域お
よびTFDの左側の領域(P型領域)に不純物(ホウ
素)を注入した。ドーピングガスとして、ジボラン(B
2 6 )を用い、加速電圧を50〜80kV、例えば6
5kVとした。ドーズ量は1×1015〜8×1015cm
-2、例えば、先に注入された燐より多い5×10 15cm
-2とした。この結果、TFTのN型の不純物領域37
a、同P型領域37bおよびTFDのN型領域38n、
P型領域38pを形成した。(図3(D))
Further, the left TFT (N-channel type TF)
T) and the region to the right of the TFD (N-type region)
Mask with dist 36, and again do plasma doping method
And the silicon area of the right TFT (P-channel TFT)
In the region (P-type region) on the left side of TFD and TFD,
Element) was injected. As a doping gas, diborane (B
TwoH6), The acceleration voltage is set to 50 to 80 kV, for example, 6
5 kV. Dose amount is 1 × 1015~ 8 × 1015cm
-2For example, 5 × 10 more than the previously implanted phosphorus 15cm
-2And As a result, the N-type impurity region 37 of the TFT is formed.
a, the P-type region 37b and the TFD N-type region 38n;
A P-type region 38p was formed. (FIG. 3 (D))

【0033】その後、0.1〜1気圧の水素還元雰囲気
中、500℃で4時間アニールすることによって、不純
物を活性化させた。このとき、先にニッケルの注入され
た領域37a、37bおよび38p、38nにはニッケ
ルが拡散しているので、このアニールによって結晶化が
容易に進行し、ドーピング不純物が活性化した。また、
TFTの活性領域にもニッケルが拡散し、結晶化が進行
した。一方、TFDの真性領域38iの、特に中央部で
はシリコン中にはニッケルが存在せず、また、周囲から
の拡散もないので結晶化しなかった。すなわち、TFT
は全域に渡って結晶化し、TFDでは不純物領域と、不
純物領域に接した真性領域の一部が結晶化し、真性領域
38iの中央部はアモルファス状態であった。(図3
(E))
Thereafter, the impurities were activated by annealing at 500 ° C. for 4 hours in a hydrogen reducing atmosphere of 0.1 to 1 atm. At this time, since nickel has diffused into the regions 37a, 37b and 38p, 38n into which nickel has been previously implanted, crystallization easily progressed by this annealing, and doping impurities were activated. Also,
Nickel diffused into the active region of the TFT, and crystallization proceeded. On the other hand, in the intrinsic region 38i of the TFD, particularly in the central portion, no nickel was present in silicon, and there was no diffusion from the surroundings, so that no crystallization occurred. That is, TFT
In the TFD, the impurity region and a part of the intrinsic region in contact with the impurity region crystallized, and the central portion of the intrinsic region 38i was in an amorphous state. (FIG. 3
(E))

【0034】続いて、厚さ200nmの酸化珪素膜39
を層間絶縁物としてプラズマCVD法によって形成し、
これにコンタクトホールを形成して、金属材料、例え
ば、窒化チタンとアルミニウムの多層膜によってTFT
の電極・配線40a、40b、40c、TFDの電極・
配線40d、40eを形成した。最後に、1気圧の水素
雰囲気で350℃、30分のアニールをおこなった。以
上の工程によって半導体回路が完成した。(図3
(F))
Subsequently, a silicon oxide film 39 having a thickness of 200 nm is formed.
Is formed by a plasma CVD method as an interlayer insulator,
A contact hole is formed in this, and a TFT is formed by a metal material, for example, a multilayer film of titanium nitride and aluminum.
Electrodes / wirings 40a, 40b, 40c, TFD electrodes
Wirings 40d and 40e were formed. Finally, annealing was performed at 350 ° C. for 30 minutes in a hydrogen atmosphere at 1 atm. The semiconductor circuit was completed by the above steps. (FIG. 3
(F))

【0035】本実施例では、TFDのマスク材34c
は、他のゲイト電極配線とは絶縁されており、浮遊電位
状態とした。しかし、この場合には何らかの電荷の蓄積
によってTFDの動作が妨げられることがある。もし、
安定な動作が要求されるのであれば、TFDのP型領域
もしくはN型領域と同電位とするとよい。また、本実施
例では、真性領域38i上にはマスク材34cが存在し
ているので、TFDを光センサーとして使用する場合に
は、基板側から光を入射させることが必要である。本実
施例の場合には、実施例1のバリエーションとして示さ
れた図2(C)のように光感度を向上させるためにアモ
ルファス半導体膜を真性領域に密着させることは困難で
あるが、実施例1とは異なって真性領域38iには光感
度の良好なアモルファス状態の部分が残っているので問
題はない。
In this embodiment, the mask material 34c of TFD is used.
Are insulated from other gate electrode wirings and are in a floating potential state. However, in this case, the operation of the TFD may be hindered by accumulation of some charges. if,
If stable operation is required, the potential may be the same as that of the P-type region or the N-type region of the TFD. Further, in this embodiment, since the mask material 34c exists on the intrinsic region 38i, when the TFD is used as an optical sensor, light needs to be incident from the substrate side. In the case of this embodiment, it is difficult to make the amorphous semiconductor film adhere to the intrinsic region in order to improve the photosensitivity as shown in FIG. 2C which is a variation of the first embodiment. Unlike FIG. 1, there is no problem in the intrinsic region 38i because an amorphous state portion having good photosensitivity remains.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によって、結晶性シリコンTFT
とTFDを有する半導体回路を作製するプロセスを削減
し、量産性を高めることができた。また、本発明は、例
えば、500℃というような低温、かつ、4時間という
短時間でシリコンの結晶化をおこなうことによっても、
スループットを向上させることができる。加えて、従
来、600℃以上のプロセスを採用した場合にはガラス
基板の縮みやソリが歩留り低下の原因として問題となっ
ていたが、本発明を利用することによってそのような問
題点は一気に解消してしまう。
According to the present invention, a crystalline silicon TFT is provided.
Thus, the number of processes for manufacturing a semiconductor circuit having TFD and TFD was reduced, and mass productivity was improved. Further, the present invention also provides a method of crystallizing silicon at a low temperature of 500 ° C. and a short time of 4 hours, for example.
Throughput can be improved. In addition, conventionally, when a process at 600 ° C. or higher was employed, shrinkage or warpage of a glass substrate had been a problem as a cause of a decrease in yield. However, such a problem can be solved at a stretch by using the present invention. Resulting in.

【0037】このことは、大面積の基板を一度に処理で
きることを意味するものである。すなわち、大面積基板
を処理することによって、1枚の基板から多くの集積回
路等を切りだすことによって単価を大幅に低下させるこ
とができる。このように本発明は工業上有益な発明であ
る。
This means that a large area substrate can be processed at one time. That is, by processing a large-area substrate, a large number of integrated circuits and the like can be cut out from one substrate, whereby the unit cost can be significantly reduced. Thus, the present invention is an industrially useful invention.

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

【図1】 実施例1の作製工程断面図を示す。FIG. 1 shows a cross-sectional view of a manufacturing process in Example 1.

【図2】 実施例1で得られたTFDおよびそのバン
ド図を示す。
FIG. 2 shows a TFD obtained in Example 1 and a band diagram thereof.

【図3】 実施例2の作製工程断面図を示す。FIG. 3 shows a cross-sectional view of a manufacturing process in Example 2.

【図4】 従来の作製工程例(断面図)を示す。FIG. 4 shows a conventional manufacturing process example (cross-sectional view).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・基板 11・・・下地絶縁膜(酸化珪素) 12・・・島状シリコン領域 13・・・ゲイト絶縁膜(酸化珪素) 14・・・ゲイト電極およびマスク材(燐ドープされた
シリコン) 15・・・ドーピングマスク(フォトレジスト) 16・・・TFTのソース、ドレイン領域 17・・・TFDの不純物領域・真性領域 18・・・層間絶縁物(酸化珪素) 19・・・金属配線・電極(窒化チタン/アルミニウ
ム)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Substrate 11 ... Base insulating film (silicon oxide) 12 ... Island-like silicon region 13 ... Gate insulating film (silicon oxide) 14 ... Gate electrode and mask material (phosphorus-doped silicon) 15: doping mask (photoresist) 16: source / drain region of TFT 17: impurity region / intrinsic region of TFD 18: interlayer insulator (silicon oxide) 19: metal wiring Electrode (titanium nitride / aluminum)

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年3月27日(2000.3.2
7)
[Submission date] March 27, 2000 (2003.
7)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 薄膜トランジスタおよび半導体回路Patent application title: Thin film transistor and semiconductor circuit

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/146 H01L 29/78 613A 21/336 618F 627G ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 27/146 H01L 29/78 613A 21/336 618F 627G

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】結晶性シリコンにP型不純物を導入して形
成されたソース領域およびドレイン領域と、 前記ソース領域と前記ドレイン領域との間に位置するチ
ャネル形成領域とを有する薄膜トランジスタであって、 前記ソース領域および前記ドレイン領域は触媒元素およ
び燐を有することを特徴とする薄膜トランジスタ。
1. A thin film transistor comprising: a source region and a drain region formed by introducing a P-type impurity into crystalline silicon; and a channel formation region located between the source region and the drain region. The thin film transistor, wherein the source region and the drain region include a catalyst element and phosphorus.
【請求項2】請求項1において、前記P型不純物はボロ
ンであることを特徴とする薄膜トランジスタ。
2. The thin film transistor according to claim 1, wherein said P-type impurity is boron.
【請求項3】請求項2において、前記ソース領域および
前記ドレイン領域における前記燐の濃度は前記ソース領
域および前記ドレイン領域における前記ボロンの濃度よ
りも少ないことを特徴とする薄膜トランジスタ。
3. The thin film transistor according to claim 2, wherein the concentration of the phosphorus in the source region and the drain region is lower than the concentration of the boron in the source region and the drain region.
【請求項4】請求項1乃至3のいずれか一において、前
記チャネル形成領域は前記触媒元素を含むことを特徴と
する薄膜トランジスタ。
4. The thin film transistor according to claim 1, wherein the channel formation region contains the catalyst element.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれか一において、前
記ソース領域および前記ドレイン領域に含まれる前記触
媒元素の濃度は1×1017cm-3またはそれ以上の濃
度、かつ2×1020cm-3未満であることを特徴とする
薄膜トランジスタ。
5. The method according to claim 1, wherein the concentration of the catalyst element contained in the source region and the drain region is 1 × 10 17 cm −3 or more, and 2 × 10 20 cm −3 or more. a thin film transistor having a diameter of less than cm -3 .
【請求項6】請求項1乃至5のいずれか一において、前
記触媒元素は、ニッケル、鉄、コバルトまたは白金であ
ることを特徴とする薄膜トランジスタ。
6. The thin film transistor according to claim 1, wherein the catalyst element is nickel, iron, cobalt, or platinum.
【請求項7】第1のソース領域、第1のドレイン領域お
よび前記第1のソース領域と前記第1のドレイン領域と
の間に位置する第1のチャネル形成領域を有するPチャ
ネルTFTと、 第2のソース領域、第2のドレイン領域および前記第2
のソース領域と前記第2のドレイン領域との間に位置す
る第2のチャネル形成領域を有するNチャネルTFTと
を有するCMOSであって、 前記第1のソース領域および前記第1のドレイン領域は
p型不純物をドープされたp型の結晶性半導体を含み、 前記第2のソース領域および前記第2のドレイン領域は
n型不純物をドープされたn型の結晶性半導体を含み、 前記第1のソース領域および前記第1のドレイン領域は
触媒元素と燐とが導入されていることを特徴とするCM
OS。
7. A P-channel TFT having a first source region, a first drain region, and a first channel formation region located between the first source region and the first drain region; A second source region, a second drain region and the second
And a N-channel TFT having a second channel formation region located between the source region and the second drain region, wherein the first source region and the first drain region are p-type. The second source region and the second drain region include an n-type crystalline semiconductor doped with an n-type impurity; the first source The CM and the first drain region have a catalytic element and phosphorus introduced therein.
OS.
【請求項8】請求項7において、前記p型の結晶性半導
体および前記第1のチャネル形成領域の層はシリコンを
含むことを特徴とするCMOS。
8. The CMOS according to claim 7, wherein the p-type crystalline semiconductor and the layer of the first channel formation region contain silicon.
JP2000080984A 1993-03-22 2000-03-22 Semiconductor circuit Expired - Lifetime JP3405955B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000080984A JP3405955B2 (en) 1993-03-22 2000-03-22 Semiconductor circuit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08674793A JP3329512B2 (en) 1993-03-22 1993-03-22 Semiconductor circuit and manufacturing method thereof
JP2000080984A JP3405955B2 (en) 1993-03-22 2000-03-22 Semiconductor circuit

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08674793A Division JP3329512B2 (en) 1993-03-22 1993-03-22 Semiconductor circuit and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000294798A true JP2000294798A (en) 2000-10-20
JP3405955B2 JP3405955B2 (en) 2003-05-12

Family

ID=26427832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000080984A Expired - Lifetime JP3405955B2 (en) 1993-03-22 2000-03-22 Semiconductor circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3405955B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002184694A (en) * 2000-12-15 2002-06-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
US6919933B2 (en) 2001-03-30 2005-07-19 Fujitsu Display Technologies Corporation Display device and method of manufacturing the same
WO2012060320A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 シャープ株式会社 Semiconductor device, and method for producing same
JP2019208052A (en) * 2015-12-28 2019-12-05 株式会社半導体エネルギー研究所 Imaging device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002184694A (en) * 2000-12-15 2002-06-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing semiconductor device
US6919933B2 (en) 2001-03-30 2005-07-19 Fujitsu Display Technologies Corporation Display device and method of manufacturing the same
WO2012060320A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 シャープ株式会社 Semiconductor device, and method for producing same
JP2019208052A (en) * 2015-12-28 2019-12-05 株式会社半導体エネルギー研究所 Imaging device
JP2021121028A (en) * 2015-12-28 2021-08-19 株式会社半導体エネルギー研究所 Imaging device
US11239273B2 (en) 2015-12-28 2022-02-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device and electronic device
US11626439B2 (en) 2015-12-28 2023-04-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device and electronic device
US11942497B2 (en) 2015-12-28 2024-03-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging device and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3405955B2 (en) 2003-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3329512B2 (en) Semiconductor circuit and manufacturing method thereof
US5501989A (en) Method of making semiconductor device/circuit having at least partially crystallized semiconductor layer
KR100197780B1 (en) Tr and semicoductor circuit fabrication method
KR100193144B1 (en) Semiconductor device and manufacture thereof
US6413805B1 (en) Semiconductor device forming method
US6261875B1 (en) Transistor and process for fabricating the same
US6346486B2 (en) Transistor device and method of forming the same
JP3402380B2 (en) Semiconductor circuit and manufacturing method thereof
JP3869189B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JP3359689B2 (en) Semiconductor circuit and manufacturing method thereof
KR20020057382A (en) Method and apparatus for fabricating a semiconductor device
JP3347804B2 (en) Method for manufacturing semiconductor circuit
JP2502789B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JP3347803B2 (en) Semiconductor circuit and manufacturing method thereof
JP3405955B2 (en) Semiconductor circuit
JP3403994B2 (en) Semiconductor circuit
JP3359691B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JP3535465B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0411226A (en) Manufacture of display device
JP3316201B2 (en) Semiconductor circuit
JP3181901B2 (en) Thin film transistor
JP3333489B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JPH0831737A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP3181817B2 (en) Thin film transistor
JP3330923B2 (en) Method for manufacturing semiconductor circuit

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080307

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090307

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100307

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100307

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100307

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307

Year of fee payment: 10