JP2000332258A - Manufacture of thin-film transistor - Google Patents

Manufacture of thin-film transistor

Info

Publication number
JP2000332258A
JP2000332258A JP2000071626A JP2000071626A JP2000332258A JP 2000332258 A JP2000332258 A JP 2000332258A JP 2000071626 A JP2000071626 A JP 2000071626A JP 2000071626 A JP2000071626 A JP 2000071626A JP 2000332258 A JP2000332258 A JP 2000332258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
gate insulating
tft
ion implantation
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.)
Pending
Application number
JP2000071626A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Suzuki
浩司 鈴木
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric 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
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2000071626A priority Critical patent/JP2000332258A/en
Publication of JP2000332258A publication Critical patent/JP2000332258A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a TFT, capable of suppressing a rise in the temperature of a substrate due to ion implantation. SOLUTION: This method of manufacturing a thin-film transistor comprises the steps of forming an insulating protective film 11 made of an SiO2 film on a glass substrate 10, forming an active layer 12 made of a p-Si film 12 thereon, a lower first gate insulating film 13 made of an SiN film and an upper second gate insulating film 14 made of an SiN film thereon, removing the film 14 in part or in whole using an upper gate electrode 15 as a mask. Since ion implantation is conducted only through the film 13, the ion implantation can be effected as far as to the film 12 with low accelerated energy.

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
の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、アクティブマトリクス方式LCD
(Liquid Crystal Display:液晶表示装置)の画素駆動
素子として透明絶縁基板上に形成されたp−Si膜を能
動層として用いた薄膜トランジスタ(Thin Film Transi
stor、以下、「TFT」と称する。)の開発が進められ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, active matrix type LCDs have been developed.
(Thin Film Transi) using a p-Si film formed on a transparent insulating substrate as an active layer as a pixel driving element of a (Liquid Crystal Display) device
stor, hereinafter referred to as “TFT”. ) Is under development.

【0003】多結晶シリコンTFT(Poly-Silicon Thi
n Film Transistor:以下、「p−SiTFT」と称す
る。)は、非晶質シリコン膜を能動層とした非晶質シリ
コンTFT(Amorphous Silicon Thin Film:以下、
「a−SiTFT」と称する。)に比べ、電界移動度が
大きく駆動能力が高いという利点を有するため、p−S
iTFTを用いれば高性能のLCDを実現できる上に、
画素部だけでなく周辺駆動回路までを画素部を同一基板
上に一体に形成することができる。
[0003] Poly-silicon TFT (Poly-Silicon Thi)
n Film Transistor: Hereinafter, referred to as “p-SiTFT”. ) Is an amorphous silicon thin film (Amorphous Silicon Thin Film: hereinafter, using an amorphous silicon film as an active layer).
This is referred to as “a-SiTFT”. ) Has the advantage that the electric field mobility is large and the driving capability is high.
Using an iTFT, a high-performance LCD can be realized,
Not only the pixel portion but also the peripheral driver circuit can be integrally formed over the same substrate.

【0004】このようなp−SiTFTにおいて、能動
層としてのp−Si膜にソース領域及びドレイン領域を
形成するためなどに、両領域にイオン注入を行った後に
その活性化のために熱処理を行っている。
In such a p-Si TFT, a heat treatment is performed to activate the p-Si film as an active layer after forming the source and drain regions in the p-Si film by performing ion implantation in both regions. ing.

【0005】以下に従来のTFTの製造方法について説
明する。
Hereinafter, a conventional method of manufacturing a TFT will be described.

【0006】図4に従来のTFTの製造方法にて作製し
たTFTの断面図を示す。
FIG. 4 is a sectional view of a TFT manufactured by a conventional TFT manufacturing method.

【0007】同図に示すように、SiO2膜から成る第
1のゲート絶縁膜13及びその上に形成したSiN膜か
ら成る第2のゲート絶縁膜14が、p−Si膜12を含
む基板全面に形成されている。
As shown in FIG. 1, a first gate insulating film 13 made of a SiO 2 film and a second gate insulating film 14 made of a SiN film formed thereon are formed on the entire surface of the substrate including the p-Si film 12. Is formed.

【0008】図5に従来のTFTの製造工程断面図を示
す。
FIG. 5 is a sectional view showing a manufacturing process of a conventional TFT.

【0009】工程1(図5(a)):石英ガラス、無ア
ルカリガラス等からなる絶縁性基板10上に、絶縁性保
護膜であるSiO2膜11をプラズマCVD法を用いて
形成する。そのSiO2膜11の上にプラズマCVD法
にてa−Si膜12を形成する。そして、そのa−Si
膜12の表面にXeClエキシマレーザビームを走査し
ながら照射してアニール処理を行ってa−Si膜12を
溶融再結晶化することによりp−Si膜12に改質した
後、能動層となるp−Si膜12を島化エッチングす
る。
Step 1 (FIG. 5A): An SiO 2 film 11 as an insulating protective film is formed on an insulating substrate 10 made of quartz glass, non-alkali glass, or the like by using a plasma CVD method. An a-Si film 12 is formed on the SiO 2 film 11 by a plasma CVD method. And the a-Si
The surface of the film 12 is irradiated with a XeCl excimer laser beam while being scanned, an annealing process is performed, and the a-Si film 12 is melted and recrystallized to be reformed into a p-Si film 12, and then the p-layer which becomes an active layer -The Si film 12 is island-etched.

【0010】工程2(図5(b)):p−Si膜12の
上に、CVD法にてSiO2膜から成る第1のゲート絶
縁膜13及びSiN膜から成る第2のゲート絶縁膜14
を全面に形成する。SiN膜14上に、クロム(C
r)、モリブデン(Mo)などの高融点金属からなる導
電材料をスパッタ法を用いて成膜し、ホトリソグラフィ
技術及びRIE法によるドライエッチング技術を用いて
半導体膜12と重畳するようにゲート電極15を形成す
る。
Step 2 (FIG. 5B): A first gate insulating film 13 made of a SiO 2 film and a second gate insulating film 14 made of a SiN film are formed on the p-Si film 12 by CVD.
Is formed on the entire surface. On the SiN film 14, chrome (C
r), a conductive material made of a high melting point metal such as molybdenum (Mo) is formed by sputtering, and the gate electrode 15 is overlapped with the semiconductor film 12 by photolithography and dry etching by RIE. To form

【0011】その後、ゲート電極15をマスクとして、
p−Si膜12に対して第1及び第2のゲート絶縁膜1
3,14を通してP型またはN型のイオン注入16をす
る。このイオン注入16は、形成すべきTFTのタイプ
に応じて、ゲート電極15に覆われていないp−Si膜
12にP型またはN型の不純物イオンを注入する。こう
して、ゲート電極15の下方のp−Si膜12は真性又
は実質的に真性なp−Si膜12となる。
Then, using the gate electrode 15 as a mask,
First and second gate insulating films 1 for p-Si film 12
P-type or N-type ion implantation 16 is performed through 3 and 14. This ion implantation 16 implants P-type or N-type impurity ions into the p-Si film 12 not covered with the gate electrode 15 depending on the type of TFT to be formed. Thus, the p-Si film 12 below the gate electrode 15 becomes an intrinsic or substantially intrinsic p-Si film 12.

【0012】工程3(図5(c)):p−Si膜12よ
りも狭い幅にゲート電極15及び第2の絶縁膜14を覆
うレジスト17を形成する。その後、このレジスト17
をマスクとしてイオン注入18を行う。こうして、不純
物イオンが低濃度に注入された領域、いわゆるLDD
(Lightly Doped Drain)領域12LDと、不純物イオ
ンが高濃度に注入された領域、即ちソース12s及びド
レイン12dが形成される。
Step 3 (FIG. 5C): A resist 17 that covers the gate electrode 15 and the second insulating film 14 is formed to have a width smaller than that of the p-Si film 12. Then, this resist 17
Implantation 18 is performed using the mask as a mask. Thus, a region in which impurity ions are implanted at a low concentration, so-called LDD
(Lightly Doped Drain) region 12LD and regions into which impurity ions are implanted at a high concentration, that is, source 12s and drain 12d are formed.

【0013】これにより、ゲート電極15の下層のp−
Si膜12のうち、ゲート電極15直下はチャネル12
cとなり、ゲート電極両側の部分がソース12s及びド
レイン12dとなる。
As a result, the p-
In the Si film 12, the channel 12 is located immediately below the gate electrode 15.
c, and the portions on both sides of the gate electrode become the source 12s and the drain 12d.

【0014】工程4(図5(d)):そして、レジスト
17を除去した後、p−Si膜12を含む基板10全面
に、SiN膜19及びSiO2膜20をプラズマCVD
法を用いて順に積層し、SiN膜19及びSiO2膜2
0の2層からなる層間絶縁膜を形成する。
Step 4 (FIG. 5D): After removing the resist 17, a SiN film 19 and a SiO 2 film 20 are formed on the entire surface of the substrate 10 including the p-Si film 12 by plasma CVD.
Are sequentially laminated by using the SiN film 19 and the SiO 2 film 2.
A two-layered interlayer insulating film is formed.

【0015】このSiN膜19及びSiO2膜20を形
成した後、ソース12s及びドレイン12dに対応した
位置に層間絶縁膜を貫通する第1のコンタクトホール3
0をp−Si膜12に到達するよう形成し、この第1の
コンタクトホール30部分に、アルミニウム等の金属か
らなるソース電極21及びドレイン電極22を形成す
る。更にその上に、有機樹脂等から成る平坦化絶縁膜2
3を堆積する。そして、その平坦化絶縁膜23のソース
電極21に対応した位置にコンタクトホール32を形成
して、そこに透明電極材料であるITOを堆積しパター
ン化して表示電極24を形成する。
After forming the SiN film 19 and the SiO 2 film 20, a first contact hole 3 penetrating the interlayer insulating film at a position corresponding to the source 12s and the drain 12d.
0 is formed so as to reach the p-Si film 12, and a source electrode 21 and a drain electrode 22 made of a metal such as aluminum are formed in the first contact hole 30. Further, a planarizing insulating film 2 made of an organic resin or the like is further formed thereon.
3 is deposited. Then, a contact hole 32 is formed at a position corresponding to the source electrode 21 in the planarization insulating film 23, and ITO as a transparent electrode material is deposited and patterned to form a display electrode 24.

【0016】上述のように、p−Si膜を用いたTFT
は、電界移動度が高いなどの利点があるが、その結晶粒
界に結晶欠陥が存在しており、膜内を移動する電子がト
ラップされやすい。特に、TFTのチャネル部分にこの
ような結晶欠陥が存在することは好ましくない。そこ
で、膜中に水素を導入して欠陥に存在するダン具リング
ボンドをこの水素でターミネイトすることが考えられて
いる。この水素のp−Si膜内への導入方法としては水
素イオンを多量に含むSiN膜と、p−Si膜とを一緒
に加熱しSiN膜から水素イオンをp−Si膜へと移動
させることが知られている。
As described above, a TFT using a p-Si film
Has an advantage such as high electric field mobility, but has crystal defects at its crystal grain boundaries, so that electrons traveling in the film are easily trapped. In particular, it is not preferable that such crystal defects exist in the channel portion of the TFT. Therefore, it has been considered that hydrogen is introduced into the film to terminate the ring ring bond existing in the defect with the hydrogen. As a method of introducing hydrogen into the p-Si film, the SiN film containing a large amount of hydrogen ions and the p-Si film are heated together to transfer hydrogen ions from the SiN film to the p-Si film. Are known.

【0017】ここで、加熱処理によりSiN膜14中の
水素(H)原子をp−Si膜12に供給するためには、
SiN膜14はp−Si膜12にできるだけ近いことが
好適である。
Here, in order to supply hydrogen (H) atoms in the SiN film 14 to the p-Si film 12 by heat treatment,
Preferably, the SiN film 14 is as close as possible to the p-Si film 12.

【0018】しかし、p−Si膜12とSiN膜14と
が直接接すると、SiN膜14中に発生する固定電荷の
ため、p−Si膜12を用いたTFTの閾値が変動して
しまうことになり、従って上述のようなトップゲートT
FTにおいてp−Si膜12上にゲート絶縁膜として直
接SiN膜14を設けることはできない。従って、図4
及び図5に示すように、p−Si膜12上にSiO2
13を設けた上層にSiN膜14を設ける必要が出てく
る。すると、ゲート絶縁膜は2層構造とするのが良いこ
ととなる。
However, when the p-Si film 12 and the SiN film 14 are in direct contact with each other, the threshold value of the TFT using the p-Si film 12 fluctuates due to fixed charges generated in the SiN film 14. And therefore the top gate T as described above
In the FT, the SiN film 14 cannot be provided directly on the p-Si film 12 as a gate insulating film. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 5, it is necessary to provide an SiN film 14 as an upper layer in which the SiO 2 film 13 is provided on the p-Si film 12. Then, the gate insulating film preferably has a two-layer structure.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにトップゲートTFTにおいてゲート絶縁膜を下層か
ら順にSiO2膜13及びSiN膜14の2層構造とし
た場合、半導体膜にイオン注入する際には2層のゲート
絶縁膜を通り抜けてp−Si膜12に到達するようにイ
オン注入の加速エネルギーを上げなければならない。例
えばリン(P)を注入する場合には100keV以上の
加速エネルギーで注入しなければならない。そのため、
注入装置の消費電力が増大してしまうという欠点があっ
た。
However, when the gate insulating film of the top gate TFT has the two-layer structure of the SiO 2 film 13 and the SiN film 14 in order from the lower layer as described above, when ion implantation is performed on the semiconductor film, The acceleration energy of the ion implantation must be increased so as to pass through the two gate insulating films and reach the p-Si film 12. For example, when phosphorus (P) is implanted, it must be implanted with an acceleration energy of 100 keV or more. for that reason,
There is a disadvantage that the power consumption of the injection device increases.

【0020】また、イオン注入の加速エネルギーを高く
すると、注入時の基板温度はおよそ200℃にもなって
しまう。そうすると、ゲート電極15及びLDD形成領
域を覆っているレジスト17がその温度によって劣化し
てしまい、例えばその周縁がゆがんでしまったりあるい
はイオン注入を終えてレジストを除去する際に剥がれに
くくなるなどの欠点があった。
If the acceleration energy for ion implantation is increased, the substrate temperature at the time of implantation becomes approximately 200 ° C. In this case, the temperature of the resist 17 covering the gate electrode 15 and the LDD formation region deteriorates due to the temperature, for example, the periphery thereof is distorted, or the resist 17 is hardly peeled off when removing the resist after ion implantation. was there.

【0021】そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑み
て為されたものであり、高加速エネルギーでイオン注入
を行った場合に発生する基板温度の上昇を抑制すること
が可能なTFTの製造方法を提供することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional drawbacks, and is intended to manufacture a TFT capable of suppressing an increase in substrate temperature that occurs when ion implantation is performed with high acceleration energy. The aim is to provide a method.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明のTFTの製造方
法は、基板上に、半導体膜、第1のゲート絶縁膜、第2
のゲート絶縁膜及びゲート電極を順に形成して成る薄膜
トランジスタの製造方法であって、前記ゲート電極をマ
スクとして前記第1のゲート絶縁膜上の第2ゲート絶縁
膜を一部又は全部エッチングして除去するものである。
According to the method of manufacturing a TFT of the present invention, a semiconductor film, a first gate insulating film, a second
A method of manufacturing a thin film transistor, comprising sequentially forming a gate insulating film and a gate electrode, wherein the second gate insulating film on the first gate insulating film is partially or entirely removed by etching using the gate electrode as a mask. Is what you do.

【0023】また、上述のTFTの製造方法は、前記第
2ゲート絶縁膜を一部又は全部エッチングして除去した
後に、更に前記ゲート電極をマスクとして前記半導体膜
にイオン注入し、該イオン注入より後に加熱処理するT
FTの製造方法である。
Further, in the above-described method of manufacturing a TFT, after partially or entirely removing the second gate insulating film by etching, ions are further implanted into the semiconductor film using the gate electrode as a mask. T to be heated later
It is a manufacturing method of FT.

【0024】更に、上述のTFTの製造方法は、前記第
1のゲート絶縁膜はシリコン酸化膜であり、前記第2の
ゲート絶縁膜はシリコン窒化膜であるTFTの製造方法
である。
Further, the above-described method for manufacturing a TFT is a method for manufacturing a TFT in which the first gate insulating film is a silicon oxide film and the second gate insulating film is a silicon nitride film.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のTFTの製造方
法について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a TFT according to the present invention will be described.

【0026】図1に、本発明にて形成したTFTの断面
図を示す。
FIG. 1 shows a sectional view of a TFT formed by the present invention.

【0027】同図に示すように、従来のTFTの製造方
法によって作製したTFTと異なる点は、SiN膜から
成る第2のゲート絶縁膜14がゲート電極15をマスク
としてエッチングされてゲート電極15以外の領域にお
いてはSiN膜が設けられていない点である。
As shown in the drawing, the point different from the TFT manufactured by the conventional method of manufacturing a TFT is that the second gate insulating film 14 made of the SiN film is etched using the gate electrode 15 as a mask, and the other portions than the gate electrode 15 are formed. The point is that the SiN film is not provided in the region of FIG.

【0028】図2に本発明のTFTの製造工程断面図を
示す。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of the TFT of the present invention.

【0029】工程1(図2(a)):石英ガラス、無ア
ルカリガラス等からなる絶縁性基板10上に、絶縁性保
護膜であるSiO2膜11をプラズマCVD法を用いて
形成する。そのSiO2膜11の上にプラズマCVD法
にてa−Si膜12を形成する。そして、そのa−Si
膜12の表面にXeClエキシマレーザビームを走査し
ながら照射してアニール処理を行ってa−Si膜12を
溶融再結晶化することによりp−Si膜12に改質した
後、p−Si膜12を島化エッチングする。このp−S
i膜12がp−SiTFTの能動層となる。
Step 1 (FIG. 2A): An SiO 2 film 11 as an insulating protective film is formed on an insulating substrate 10 made of quartz glass, non-alkali glass or the like by using a plasma CVD method. An a-Si film 12 is formed on the SiO 2 film 11 by a plasma CVD method. And the a-Si
The surface of the film 12 is irradiated with a XeCl excimer laser beam while being scanned, an annealing process is performed to melt and recrystallize the a-Si film 12 so that the p-Si film 12 is modified. Is etched into islands. This p-S
The i film 12 becomes an active layer of the p-Si TFT.

【0030】工程2(図2(b)):p−Si膜12の
上に、CVD法にて、SiO2膜からなる第1のゲート
絶縁膜13及びSiN膜からなる第2のゲート絶縁膜1
4を全面に形成する。第2のゲート絶縁膜14上に、C
r、Moなどの高融点金属からなる導電材料をスパッタ
法を用いて成膜し、ホトリソグラフィ技術及びRIE法
によるドライエッチング技術を用いて半導体膜12と重
畳するようにゲート電極15を形成する。なお、このゲ
ート電極15形成と同時に、このゲート電極に繋がって
おりゲート信号を供給するゲート信号線も形成する(図
示せず)。
Step 2 (FIG. 2B): A first gate insulating film 13 made of a SiO 2 film and a second gate insulating film made of a SiN film are formed on the p-Si film 12 by CVD. 1
4 is formed on the entire surface. On the second gate insulating film 14, C
A conductive material made of a high melting point metal such as r or Mo is formed by a sputtering method, and a gate electrode 15 is formed so as to overlap with the semiconductor film 12 by a photolithography technique and a dry etching technique by an RIE method. At the same time as the formation of the gate electrode 15, a gate signal line connected to the gate electrode and supplying a gate signal is also formed (not shown).

【0031】工程3(図2(c)):ゲート電極15を
マスクとして、第2の絶縁膜14をエッチングして除去
し、ゲート電極15の下のみに第2の絶縁膜14を残
す。そして、p−Si膜12に対してP型またはN型の
イオン(不純物)注入16をする。このイオン注入16
は、形成すべきTFTのタイプに応じて、ゲート電極1
5及び第2の絶縁膜14に覆われていないp−Si膜1
2にP型またはN型の不純物イオンを注入する。従っ
て、ゲート電極15の下方のp−Si膜12には不純物
イオンは注入されず真性又は実質的に真性なp−Si膜
12である。
Step 3 (FIG. 2C): Using the gate electrode 15 as a mask, the second insulating film 14 is removed by etching, leaving the second insulating film 14 only under the gate electrode 15. Then, P-type or N-type ion (impurity) implantation 16 is performed on the p-Si film 12. This ion implantation 16
Is the gate electrode 1 depending on the type of TFT to be formed.
5 and p-Si film 1 not covered by second insulating film 14
2 is implanted with P-type or N-type impurity ions. Therefore, the p-Si film 12 below the gate electrode 15 is an intrinsic or substantially intrinsic p-Si film 12 without impurity ions being implanted.

【0032】工程4(図2(d)):p−Si膜12よ
りも狭い幅でかつゲート電極15及び第2の絶縁膜14
を覆うレジスト17を形成する。その後、このレジスト
17をマスクとしてイオン注入18を行う。こうして、
不純物イオンが低濃度に注入された領域、いわゆるLD
D(Lightly Doped Drain)領域12LDと、不純物イ
オンが高濃度に注入された領域、即ちソース12s及び
ドレイン12dが形成される。
Step 4 (FIG. 2D): The gate electrode 15 and the second insulating film 14 have a smaller width than the p-Si film 12.
Is formed. Thereafter, ion implantation 18 is performed using the resist 17 as a mask. Thus,
A region in which impurity ions are implanted at a low concentration, so-called LD
A D (Lightly Doped Drain) region 12LD and regions into which impurity ions are implanted at a high concentration, that is, a source 12s and a drain 12d are formed.

【0033】ここで、約400℃で2時間加熱すること
により、注入した不純物が活性化されるとともに、第2
のゲート絶縁膜14であるSiN膜中の水素原子がp−
Si膜中に導入されて水素化が図れる。
Here, by heating at about 400 ° C. for 2 hours, the implanted impurities are activated and the
The hydrogen atoms in the SiN film, which is the gate insulating film 14 of FIG.
Hydrogenation can be achieved by being introduced into the Si film.

【0034】これにより、ゲート電極15の下層のp−
Si膜12のうち、ゲート電極15直下はチャネル12
cとなり、ゲート電極15両側の部分がソース12s及
びドレイン12dとなる。
As a result, the p-
In the Si film 12, the channel 12 is located immediately below the gate electrode 15.
c, and the portions on both sides of the gate electrode 15 become the source 12s and the drain 12d.

【0035】なお、Pチャネル型のTFTを形成する場
合には、ボロン(B)等のP型イオンを注入し、Nチャ
ネル型のTFTを形成する場合には、リン(P)等のN
型イオンを注入する。
When a P-channel type TFT is formed, P-type ions such as boron (B) are implanted. When an N-channel type TFT is formed, N-type ions such as phosphorus (P) are used.
Implant type ions.

【0036】工程5(図2(e)):そして、レジスト
17を除去した後、p−Si膜12を含む基板10全面
に、SiN膜19及びSiO2膜20をプラズマCVD
法を用いて順に積層し、SiN膜19及びSiO2膜2
0の2層からなる層間絶縁膜を形成する。このSiN膜
19及びSiO2膜20を形成した後、約400℃で2
時間程度の加熱を施す。そうすることにより層間絶縁膜
中のSiN膜より水素イオンがp−Si膜12に導入さ
れて水素化が図れる。
Step 5 (FIG. 2E): After removing the resist 17, an SiN film 19 and a SiO 2 film 20 are formed on the entire surface of the substrate 10 including the p-Si film 12 by plasma CVD.
Are sequentially laminated by using the SiN film 19 and the SiO 2 film 2.
A two-layered interlayer insulating film is formed. After forming the SiN film 19 and the SiO 2 film 20,
Heat for about an hour. By doing so, hydrogen ions are introduced into the p-Si film 12 from the SiN film in the interlayer insulating film, and hydrogenation can be achieved.

【0037】その後、ソース12s及びドレイン12d
に対応した位置に層間絶縁膜を貫通する第1のコンタク
トホール30をp−Si膜12に到達するよう形成し、
この第1のコンタクトホール30部分に、アルミニウム
等の金属からなるソース電極21及びドレイン電極22
を形成する。更にその上に、有機樹脂等から成る平坦化
絶縁膜23を堆積する。そして、その平坦化絶縁膜23
のソース電極21に対応した位置にコンタクトホール3
2を形成して、そこに透明電極材料であるITOを堆積
しパターン化して表示電極24を形成する。こうして、
半導体素子であるp−SiTFTが形成される。
Thereafter, the source 12s and the drain 12d
Forming a first contact hole 30 penetrating the interlayer insulating film at a position corresponding to the p-Si film 12;
A source electrode 21 and a drain electrode 22 made of a metal such as aluminum are provided in the first contact hole 30.
To form Further, a flattening insulating film 23 made of an organic resin or the like is deposited thereon. Then, the planarizing insulating film 23
Contact hole 3 at a position corresponding to source electrode 21 of FIG.
Then, ITO as a transparent electrode material is deposited thereon and patterned to form the display electrode 24. Thus,
A p-Si TFT as a semiconductor element is formed.

【0038】以上のように、SiO2膜から成る下層の
第1のゲート絶縁膜13とSiN膜から成る上層の第2
のゲート絶縁膜14とを積層し、ゲート電極15をマス
クとして第2のゲート絶縁膜14をエッチングして除去
し、第1のゲート絶縁膜13のみを通してイオン注入を
行うので、低加速エネルギーのイオン注入でp−Si膜
12にまで注入を行うことができる。
As described above, the lower first gate insulating film 13 made of the SiO 2 film and the upper second gate insulating film 13 made of the SiN film are used.
And the second gate insulating film 14 is removed by etching using the gate electrode 15 as a mask, and ion implantation is performed only through the first gate insulating film 13. The implantation can be performed up to the p-Si film 12.

【0039】また、LDD形成領域を形成するためのイ
オン注入においては、LDD形成領域を覆うレジストが
劣化しない加速エネルギーでイオン注入することができ
る。
In the ion implantation for forming the LDD formation region, the ion implantation can be performed at an acceleration energy at which the resist covering the LDD formation region does not deteriorate.

【0040】そのため、イオン注入装置の消費電力を抑
制することができるとともに、イオン注入時のレジスト
の劣化を防止できる。
Therefore, the power consumption of the ion implantation apparatus can be suppressed, and the deterioration of the resist at the time of ion implantation can be prevented.

【0041】なお、上述の実施の形態においては、第2
のゲート絶縁膜14をゲート電極15とほぼ同じ形状に
なるようにゲート電極下以外はエッチングして全部除去
した場合について説明したが、この第2のゲート絶縁膜
14は全部を除去してしまうのではなく、絶縁膜14の
一部の厚みを残しても良い。
In the above-described embodiment, the second
In the above description, the gate insulating film 14 is etched and entirely removed except under the gate electrode so as to have almost the same shape as the gate electrode 15. However, the second gate insulating film 14 is completely removed. Instead, a part of the thickness of the insulating film 14 may be left.

【0042】図3に他の実施の形態の製造工程断面図を
示す。
FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process of another embodiment.

【0043】図3の前述の図2と異なる点は、第2のゲ
ート絶縁膜14をゲート電極15下のみならず、他の領
域にも一部の厚みを残している点である。他の構造及び
製造工程は図1及び図2に示すものと同じであるので説
明は省略する。
FIG. 3 differs from FIG. 2 in that the second gate insulating film 14 has a partial thickness not only under the gate electrode 15 but also in other regions. Other structures and manufacturing steps are the same as those shown in FIGS.

【0044】ここで、エッチングによって残ったゲート
絶縁膜14の厚みは、ソース12s及びドレイン12d
に不純物イオンを注入できる程度の厚みであればよい。
例えば、400Åの厚みをエッチングによって100〜
200Åにする。平均では約150Å程度にする。ま
た、層間絶縁膜中のSiN膜に含まれた水素イオンを約
400℃にて2時間加熱した際にも十分に導入できる厚
みであることが好ましい。
Here, the thickness of the gate insulating film 14 left by the etching is determined by the source 12s and the drain 12d.
It is sufficient if the thickness is such that impurity ions can be implanted into the substrate.
For example, a thickness of 400 °
Make it 200Å. The average is about 150 °. Further, it is preferable that the thickness is such that hydrogen ions contained in the SiN film in the interlayer insulating film can be sufficiently introduced even when heated at about 400 ° C. for 2 hours.

【0045】また、ゲート絶縁膜14を一部残すことに
より、イオン注入後に約400℃で2時間加熱した際
に、p−Si膜12を覆った第2のゲート絶縁膜14の
SiN膜から水素イオンがp−Si膜の全面に容易に導
入することができる。
Further, by leaving a part of the gate insulating film 14, when heating at about 400 ° C. for 2 hours after ion implantation, hydrogen is removed from the SiN film of the second gate insulating film 14 covering the p-Si film 12. The ions can be easily introduced into the entire surface of the p-Si film.

【0046】このように第2のゲート絶縁膜14を一部
の厚み残すことにより、イオン注入が十分にできるとと
もに、半導体層全体を緻密なSiN膜で覆うことができ
るので、不純物等の侵入を防止することができ、TFT
の信頼性の向上が図れる。
By leaving a part of the second gate insulating film 14 in this way, sufficient ion implantation can be performed and the entire semiconductor layer can be covered with a dense SiN film. TFT can be prevented
Reliability can be improved.

【0047】また、各実施の形態においては、a−Si
膜にレーザを照射してp−Si膜を得て能動層とした場
合について説明したが、p−Si膜を直接絶縁性保護膜
上にCVD法などによって形成した場合についても同様
の効果が得られる。
In each embodiment, a-Si
Although the case where a p-Si film is obtained by irradiating a laser to the film to obtain an active layer has been described, the same effect can be obtained when the p-Si film is directly formed on the insulating protective film by the CVD method or the like. Can be

【0048】この絶縁性保護膜は基板10としてガラス
基板等を用いた場合にナトリウムイオン等がp−Si膜
に侵入することを防ぐために形成しているものである。
このような不純物侵入が無い基板を用いる場合には絶縁
保護膜を用いる必要はない。ただし、基板が絶縁性を示
さない基板である場合には絶縁保護膜を形成する必要は
ある。
This insulating protective film is formed to prevent sodium ions and the like from entering the p-Si film when a glass substrate or the like is used as the substrate 10.
In the case of using a substrate without such intrusion of impurities, it is not necessary to use an insulating protective film. However, when the substrate is a substrate that does not exhibit insulating properties, it is necessary to form an insulating protective film.

【0049】また、各実施の形態においては、ソース1
2sに対応して設けたコンタクトホール30にAlを充
填してソース電極21を形成し、更にそのソース電極2
1にコンタクトしてITOから成る表示電極24を形成
したが、それに限定されるものではなく、コンタクトホ
ール30にITOを充填してソース12sに直接コンタ
クトさせて表示電極24としてもよい。
In each embodiment, the source 1
The source electrode 21 is formed by filling Al into the contact hole 30 provided corresponding to the second electrode 2s.
Although the display electrode 24 made of ITO was formed in contact with No. 1, the present invention is not limited to this. The display electrode 24 may be formed by filling the contact hole 30 with ITO and directly contacting the source 12 s.

【0050】また、各実施の形態においては、LDD領
域を形成するためのレジストの劣化について説明した
が、n型チャネルTFT及びp型チャネルTFTを同一
基板に備えたTFTの場合に、一方の型のイオン注入を
する際にそのイオンが注入されることを防止するために
他方の型のTFTに設けたレジストの場合においても、
イオン注入終了後に剥がれにくくなることも防止するこ
とができる。
Further, in each of the embodiments, the deterioration of the resist for forming the LDD region has been described. However, in the case of a TFT having an n-type channel TFT and a p-type channel TFT on the same substrate, one type is used. In the case of a resist provided on the other type of TFT in order to prevent that ion from being implanted when performing ion implantation of
It is also possible to prevent peeling off after ion implantation.

【0051】更に、TFT特性の向上を図るために、水
素原子を多量に含むSiN膜からp−Si膜に加熱によ
り水素原子を供給するが、この水素原子は少なくともp
−Si膜のうちチャネルに供給されればよい。これは、
LD領域12LD、ソース12s及びドレイン12dに
は、不純物がドープされるため、p−Si膜中のダング
リングボンドの導電性に及ぼす影響は小さいがp−Si
膜のチャネル領域は実質的に真性でありこの領域で膜中
のダングリングボンドがターミネイトされていないとT
FTの動作特性に大きな影響を及ぼすからである。従っ
て、本発明によれば、ゲート電極直下にのみ残したSi
N膜より効率的に水素原子を供給することが可能であ
る。
Further, in order to improve the TFT characteristics, hydrogen atoms are supplied from the SiN film containing a large amount of hydrogen atoms to the p-Si film by heating.
What is necessary is just to supply to the channel in the -Si film. this is,
Since the LD region 12LD, the source 12s, and the drain 12d are doped with impurities, the effect on the conductivity of the dangling bond in the p-Si film is small, but the p-Si
The channel region of the film is substantially intrinsic, and if dangling bonds in the film are not terminated in this region, T
This is because it greatly affects the operation characteristics of the FT. Therefore, according to the present invention, the Si remaining only under the gate electrode
Hydrogen atoms can be supplied more efficiently than the N film.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明のTFTの製造方法によれば、イ
オン注入を行った場合に発生する基板温度の上昇を抑制
することが可能なTFTの製造方法を提供することがで
きる。
According to the method of manufacturing a TFT of the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a TFT capable of suppressing an increase in substrate temperature that occurs when performing ion implantation.

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

【図1】本発明のTFTの製造方法にて作製したTFT
の断面図である。
FIG. 1 shows a TFT manufactured by the method for manufacturing a TFT of the present invention.
FIG.

【図2】本発明の製造工程断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process according to the present invention.

【図3】本発明の他の実施の形態の製造工程断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing a manufacturing process according to another embodiment of the present invention.

【図4】従来のTFTの製造方法にて作製したTFTの
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a TFT manufactured by a conventional TFT manufacturing method.

【図5】従来の製造工程断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 絶縁性基板 11 絶縁性保護膜 12 半導体膜 12s ソース 12d ドレイン 12c チャネル 13 第1のゲート絶縁膜 14 第2のゲート絶縁膜 15 ゲート電極 16 イオン注入 17 レジスト 18 イオン注入 19 第1の層間絶縁膜 20 第2の層間絶縁膜 21 ソース電極 22 ドレイン電極 23 平坦化絶縁膜 24 表示電極 REFERENCE SIGNS LIST 10 insulating substrate 11 insulating protective film 12 semiconductor film 12 s source 12 d drain 12 c channel 13 first gate insulating film 14 second gate insulating film 15 gate electrode 16 ion implantation 17 resist 18 ion implantation 19 first interlayer insulating film Reference Signs List 20 second interlayer insulating film 21 source electrode 22 drain electrode 23 planarizing insulating film 24 display electrode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、半導体膜、第1のゲート絶縁
膜、第2のゲート絶縁膜及びゲート電極を順に形成して
成る薄膜トランジスタの製造方法であって、前記ゲート
電極をマスクとして前記第1のゲート絶縁膜上の第2ゲ
ート絶縁膜を一部又は全部エッチングして除去すること
を特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
1. A method for manufacturing a thin film transistor, comprising: forming a semiconductor film, a first gate insulating film, a second gate insulating film, and a gate electrode on a substrate in this order, wherein the thin film transistor is formed using the gate electrode as a mask. A method for manufacturing a thin film transistor, characterized in that part or all of a second gate insulating film on the first gate insulating film is removed by etching.
【請求項2】 前記第2ゲート絶縁膜を一部又は全部エ
ッチングして除去した後に、更に前記ゲート電極をマス
クとして前記半導体膜にイオン注入し、該イオン注入よ
り後に加熱処理することを特徴とする請求項1に記載の
薄膜トランジスタの製造方法。
2. The method according to claim 2, wherein after the second gate insulating film is partially or entirely removed by etching, ions are further implanted into the semiconductor film using the gate electrode as a mask, and heat treatment is performed after the ion implantation. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1.
【請求項3】 前記第1のゲート絶縁膜はシリコン酸化
膜であり、前記第2のゲート絶縁膜はシリコン窒化膜で
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the first gate insulating film is a silicon oxide film, and the second gate insulating film is a silicon nitride film.
JP2000071626A 1999-03-16 2000-03-15 Manufacture of thin-film transistor Pending JP2000332258A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000071626A JP2000332258A (en) 1999-03-16 2000-03-15 Manufacture of thin-film transistor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-70419 1999-03-16
JP7041999 1999-03-16
JP2000071626A JP2000332258A (en) 1999-03-16 2000-03-15 Manufacture of thin-film transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000332258A true JP2000332258A (en) 2000-11-30

Family

ID=26411584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000071626A Pending JP2000332258A (en) 1999-03-16 2000-03-15 Manufacture of thin-film transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000332258A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359022B1 (en) * 2000-12-20 2002-10-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Method for Fabricating Poly Silicon Of Thin Film Transistor
US7541646B2 (en) 2006-03-08 2009-06-02 Mitsubishi Electric Corporation Thin film transistor device and method of manufacturing the same
US8642134B2 (en) 2006-12-22 2014-02-04 Sony Corporation Coated-product with marking, process for manufacturing the same, and enclosure for electronic apparatus
US9070716B2 (en) 2004-06-29 2015-06-30 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor and method of fabricating the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359022B1 (en) * 2000-12-20 2002-10-31 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Method for Fabricating Poly Silicon Of Thin Film Transistor
US9070716B2 (en) 2004-06-29 2015-06-30 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor and method of fabricating the same
US9947771B2 (en) 2004-06-29 2018-04-17 Samsung Display Co., Ltd. Thin film transistor and method of fabricating the same
US7541646B2 (en) 2006-03-08 2009-06-02 Mitsubishi Electric Corporation Thin film transistor device and method of manufacturing the same
US8642134B2 (en) 2006-12-22 2014-02-04 Sony Corporation Coated-product with marking, process for manufacturing the same, and enclosure for electronic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100287776B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3398453B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
US7572685B2 (en) Method of manufacturing thin film transistor
JP4802364B2 (en) Semiconductor layer doping method, thin film semiconductor device manufacturing method, and semiconductor layer resistance control method
JPWO2002095834A1 (en) Thin film transistor, active matrix display device, and manufacturing method thereof
JP2001127302A (en) Semiconductor thin-film substrate, semiconductor device as well as manufacturing method therefor, and electronic device
US6833561B2 (en) Storage capacitor structure for LCD and OELD panels
US7071040B2 (en) Method of fabricating thin film transistor
KR100585873B1 (en) Polycrystalline liquid crystal display device and fabfication method thereof
JP2000077665A (en) Thin-film transistor device and its manufacture
JPH0738110A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2000332258A (en) Manufacture of thin-film transistor
JP3695573B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
US20210036163A1 (en) Thin film transistor and production method therefor
JP3765936B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3599513B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JP2001274413A (en) Method of manufacturing thin film transistor
JP2000036602A (en) Thin-film transistor, manufacture of it, and display device
JP2001036097A (en) Semiconductor device
JPH07193252A (en) Thin film transistor and its manufacture
JP4267528B2 (en) Manufacturing method of active matrix type liquid crystal display device using thin film transistor
JPH0964365A (en) Manufacture of thin-film transistor
JP2004064056A (en) Manufacturing method of semiconductor integrated circuit
JP3695572B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH1187724A (en) Manufacture of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20051226

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090407

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090804