JP2001274404A - Thin-film transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Thin-film transistor and method of manufacturing the same

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JP2001274404A JP2000083770A JP2000083770A JP2001274404A JP 2001274404 A JP2001274404 A JP 2001274404A JP 2000083770 A JP2000083770 A JP 2000083770A JP 2000083770 A JP2000083770 A JP 2000083770A JP 2001274404 A JP2001274404 A JP 2001274404A
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thin film
film
active layer
gate insulating
insulating film
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Masahito Hiramatsu
雅人 平松
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin-film transistor having a small leakage current and good element characteristics even if a non-crystalline semiconductor thin film having large unevenness is used for an active layer. SOLUTION: The thin-film transistor comprises an active layer 102 which is formed of a semiconductor thin film and has an unevenness of 10 nm or larger on the surface, gate insulation film 103 formed of a silicon nitride film containing fluorine on the surface of the active layer 102, a gate electrode 104 formed on the gate insulation film 103, and source and drain electrodes 105 electrically connected to the active layer 102.

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
およびその製造方法に関する。
The present invention relates to a thin film transistor and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】エレクトロルミネッセンス、プラズマ、
液晶等の表示デバイスは、表示部の大型化が可能である
為、事務機器やコンピュータ等の表示装置、或いは特殊
な表示装置として要求が高まっている。これらの中で、
スイッチング素子として薄膜トランジスタのアクティブ
マトリックスアレイを用いた液晶表示装置は、表示品位
が高く低消費電力である為、その開発が盛んに行われて
いる。
2. Description of the Related Art Electroluminescence, plasma,
Since a display device such as a liquid crystal can have a large display portion, demand has been increasing as a display device for office equipment or a computer or a special display device. Among these,
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device using an active matrix array of thin film transistors as switching elements has been actively developed because of high display quality and low power consumption.

【0003】アクティブマトリックスアレイを用いた液
晶表示装置は、上記したように各画素の液晶に与える電
圧を画素に接続された薄膜トランジスタによって制御す
る。この薄膜トランジスタの活性層としては、これまで
単結晶、多結晶、非晶質のSi、SiGe、SiC、C
dSe、Te、CdS等が使用されてきた。近年、これ
らの中でも、多結晶半導体や非晶質半導体は、低温プロ
セスを用いる薄膜形成技術が適用可能であるため、安価
なガラス基板にこれらの薄膜を形成することで、大画
面、高精細、高画質なパネルディスプレイを低コストで
実現可能となる材料として、注目されている。
In a liquid crystal display device using an active matrix array, as described above, the voltage applied to the liquid crystal of each pixel is controlled by the thin film transistor connected to the pixel. As the active layer of this thin film transistor, monocrystalline, polycrystalline, amorphous Si, SiGe, SiC, C
dSe, Te, CdS, etc. have been used. In recent years, among these, polycrystalline semiconductors and amorphous semiconductors can be applied to a thin film forming technique using a low-temperature process, so that by forming these thin films on an inexpensive glass substrate, a large screen, high definition, Attention has been paid to materials that can realize high-quality panel displays at low cost.

【0004】図7に活性層に多結晶半導体薄膜を用いた
従来の薄膜トランジスタの断面図を示す。
FIG. 7 is a sectional view of a conventional thin film transistor using a polycrystalline semiconductor thin film for an active layer.

【0005】図7に示すように、従来の薄膜トランジス
タは、例えばガラス基板などの透光性絶縁基板701上
に、多結晶シリコン薄膜からなる活性層702が所定の
パターンに形成されている。この活性層702上の所定
の領域には例えばシリコン酸化膜等からなるゲート絶縁
膜703が設けられ、その上にはアルミニウムなどの電
極材料をパターニングしてゲート電極704が形成され
ている。アルミニウム等からなるソース・ドレイン電極
705は、n多結晶シリコン膜からなるコンタクト領
域706と、電気的に接続している。なお、ゲート電極
704とソース・ドレイン電極705の間には、層間絶
縁膜707が設けられており、絶縁されている。
As shown in FIG. 7, in a conventional thin film transistor, an active layer 702 made of a polycrystalline silicon thin film is formed in a predetermined pattern on a transparent insulating substrate 701 such as a glass substrate. A gate insulating film 703 made of, for example, a silicon oxide film is provided in a predetermined region on the active layer 702, and a gate electrode 704 is formed by patterning an electrode material such as aluminum. Source / drain electrodes 705 made of aluminum or the like are electrically connected to contact regions 706 made of an n + polycrystalline silicon film. Note that an interlayer insulating film 707 is provided between the gate electrode 704 and the source / drain electrodes 705 and is insulated.

【0006】このような構成の中で、近年、ゲート絶縁
膜703の膜厚を薄くすることが必要となっている。こ
れは、ゲート絶縁膜703を薄くしてゲート部分の容量
を増やすことで、活性層702中に流す電流を、見かけ
上増やすことが出来る為である。
In such a configuration, it has recently been necessary to reduce the thickness of the gate insulating film 703. This is because the current flowing in the active layer 702 can be apparently increased by reducing the thickness of the gate insulating film 703 and increasing the capacitance of the gate portion.

【0007】しかし、非単結晶半導体薄膜は単結晶半導
体薄膜と異なり、表面の凹凸が大きい。従って、非単結
晶半導体薄膜を活性層702として用いる場合、非単結
晶半導体薄膜の表面に凹凸がある為、ゲート絶縁膜70
3を薄くする事は困難である。つまり、凹凸のある活性
層702上にゲート絶縁膜703を形成すると、活性層
702の凸部分上のゲート絶縁膜703が薄くなり、そ
の部分の活性層702とゲート電極704の間でリーク
電流が流れてしまう為である。ゲート絶縁膜703の膜
厚が平均的な領域ではリークが生じなくても、局所的に
ゲート絶縁膜703が薄くなっている部分でリークが生
じるのである。そのため、トランジスタ特性が悪くなる
という問題がある。
[0007] However, unlike a single-crystal semiconductor thin film, the non-single-crystal semiconductor thin film has large surface irregularities. Therefore, when a non-single-crystal semiconductor thin film is used as the active layer 702, since the surface of the non-single-crystal semiconductor thin film has irregularities, the gate insulating film 70
It is difficult to make 3 thinner. That is, when the gate insulating film 703 is formed over the uneven active layer 702, the thickness of the gate insulating film 703 on the convex portion of the active layer 702 becomes thinner, and a leak current flows between the active layer 702 and the gate electrode 704 in that portion. It is because it flows. Even if leakage does not occur in a region where the thickness of the gate insulating film 703 is average, leakage occurs locally in a portion where the gate insulating film 703 is thin. Therefore, there is a problem that the transistor characteristics deteriorate.

【0008】ゲート部分の容量を増やす方法として、ゲ
ート絶縁膜の材料を、シリコン酸化膜よりも誘電率の高
い材料、例えばシリコン窒化膜やタンタル酸化膜とする
方法も考えられている。つまり、このような膜を用い
て、ゲート部分の容量を保ったまま膜厚を厚くすること
で、リーク電流を減少させるのである。特に、シリコン
窒化膜を用いた場合は、製造装置として、シリコン酸化
膜用として現在用いられている平行平板型のプラズマC
VD装置を用いることが出来る為、製造も容易である。
As a method of increasing the capacitance of the gate portion, a method of using a material having a higher dielectric constant than a silicon oxide film, for example, a silicon nitride film or a tantalum oxide film as a material of the gate insulating film has been considered. That is, by using such a film and increasing the film thickness while maintaining the capacitance of the gate portion, the leak current is reduced. In particular, when a silicon nitride film is used, a parallel plate type plasma C currently used for a silicon oxide film is used as a manufacturing apparatus.
Since a VD device can be used, manufacturing is easy.

【0009】しかしながら、このように形成されたシリ
コン窒化膜は、リーク電流が非常に大きい。リーク電流
を同等の膜厚で比べた場合、シリコン窒化膜のリーク電
流は、シリコン酸化膜のリーク電流の約5倍である。ま
た、シリコン窒化膜の誘電率が大きいことで膜厚を厚く
してもシリコン酸化膜と同等のゲート容量の膜が得られ
ることを考慮してもなお、同等の誘電率を有するシリコ
ン酸化膜に比べ、シリコン窒化膜のリーク電流の大きさ
は約2倍である事がわかっており、薄膜トランジスタの
ゲート絶縁膜として用いることは出来ない。
However, the silicon nitride film thus formed has a very large leak current. When the leak currents are compared at the same film thickness, the leak current of the silicon nitride film is about five times the leak current of the silicon oxide film. Considering that a film having the same gate capacitance as the silicon oxide film can be obtained even if the film thickness is increased due to the large dielectric constant of the silicon nitride film, the silicon oxide film having the same dielectric constant can be used. In comparison, it has been found that the magnitude of the leak current of the silicon nitride film is about twice as large, and cannot be used as a gate insulating film of a thin film transistor.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、これ
まで、非単結晶半導体薄膜を活性層として用いる場合
は、非単結晶半導体薄膜は表面に大きな凹凸を有する
為、非単結晶半導体薄膜からなる活性層上にゲート絶縁
膜を形成し、ゲート容量を増やす為にゲート絶縁膜を薄
くすると、活性層の凸部分上のゲート絶縁膜が薄くな
り、その部分の活性層とゲート電極の間でリーク電流が
流れてしまうという問題があった。
As described above, when a non-single-crystal semiconductor thin film is used as an active layer, the non-single-crystal semiconductor thin film has large irregularities on its surface. When the gate insulating film is formed on the active layer, and the gate insulating film is thinned to increase the gate capacitance, the gate insulating film on the protruding portion of the active layer becomes thin, and the portion between the active layer and the gate electrode in that portion becomes thin. There is a problem that a leak current flows.

【0011】また、シリコン酸化膜の代わりに、誘電率
の高いシリコン窒化膜を使用する方法なども考えられる
が、シリコン窒化膜のリーク電流は非常に大きい。シリ
コン窒化膜の誘電率が高いことでシリコン酸化膜を用い
る場合に比べて膜厚を厚く出来ることを考慮してもな
お、同等の誘電率を有するシリコン酸化膜に比べシリコ
ン窒化膜のリーク電流は大きく、薄膜トランジスタのゲ
ート絶縁膜として用いることは出来ない。
Although a method using a silicon nitride film having a high dielectric constant instead of the silicon oxide film can be considered, the leakage current of the silicon nitride film is extremely large. Considering that the higher dielectric constant of the silicon nitride film allows the film thickness to be greater than when using a silicon oxide film, the leakage current of the silicon nitride film is lower than that of a silicon oxide film having the same dielectric constant. It is large and cannot be used as a gate insulating film of a thin film transistor.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そこで本発明の第1は、
半導体薄膜からなり表面に10nm以上の凹凸を有する
活性層と、活性層の表面上に形成されフッ素を含むシリ
コン窒化膜からなるゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に
形成されるゲート電極と、活性層と電気的に接続される
ソース・ドレイン電極とを具備することを特徴とする薄
膜トランジスタを提供する。なお、凹凸とは、ある膜の
表面で局所的に凸部と凹部がある際に、その凸部の上か
ら凹部の下までの高さの差を示す。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the first aspect of the present invention is as follows.
An active layer made of a semiconductor thin film and having an unevenness of 10 nm or more on the surface; a gate insulating film made of a silicon nitride film containing fluorine formed on the surface of the active layer; a gate electrode formed on the gate insulating film; There is provided a thin film transistor including a source / drain electrode electrically connected to the layer. Note that the unevenness refers to a difference in height from above the convex portion to below the concave portion when a convex portion and a concave portion are locally present on the surface of a certain film.

【0013】本発明の第1では、半導体薄膜は非単結晶
であっても良い。
In the first aspect of the present invention, the semiconductor thin film may be non-single crystal.

【0014】本発明の第2は、基板上に10nm以上の
凹凸を有する非単結晶半導体薄膜を形成する工程と、非
単結晶半導体薄膜上にアンモニアガスとフルオロシラン
ガスとを含む混合ガスを用いて600℃以下の温度でプ
ラズマCVD法を行いゲート絶縁膜を形成する工程と、
非単結晶半導体薄膜上にゲート絶縁膜を介してゲート電
極を形成する工程と、非単結晶半導体薄膜に電気的に接
続されるソース・ドレイン電極を形成する工程とを具備
することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法を提
供する。
A second aspect of the present invention is a step of forming a non-single-crystal semiconductor thin film having irregularities of 10 nm or more on a substrate, and using a mixed gas containing ammonia gas and fluorosilane gas on the non-single-crystal semiconductor thin film. Forming a gate insulating film by performing a plasma CVD method at a temperature of 600 ° C. or less;
Forming a gate electrode on the non-single-crystal semiconductor thin film via a gate insulating film; and forming a source / drain electrode electrically connected to the non-single-crystal semiconductor thin film. Provided is a method for manufacturing a thin film transistor.

【0015】本発明の第2においてプラズマCVD法を
行う際、フルオロシランとして四フッ化シランガスを用
いても良い。
In the second embodiment of the present invention, when performing the plasma CVD method, silane tetrafluoride gas may be used as fluorosilane.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照しつつ詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形
態に限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0017】(第1の実施形態)本発明の第1の実施形
態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の薄膜
トランジスタの断面図を示したものである。図1に示す
ように、本実施形態の薄膜トランジスタは、基板101
上に活性層102が所定のパターンに形成されている。
この活性層102上の所定の領域にはフッ素添加シリコ
ン窒化膜からなるゲート絶縁膜103が設けられ、その
上にはゲート電極104が形成されている。ソース・ド
レイン電極105は、コンタクト領域106と電気的に
接続され、ゲート電極104とソース・ドレイン電極1
05の間には、層間絶縁膜107が設けられており、絶
縁されている。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a thin film transistor according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the thin film transistor of the present embodiment includes a substrate 101
An active layer 102 is formed thereon in a predetermined pattern.
A gate insulating film 103 made of a fluorine-added silicon nitride film is provided in a predetermined region on the active layer 102, and a gate electrode 104 is formed thereon. The source / drain electrode 105 is electrically connected to the contact region 106, and the gate electrode 104 and the source / drain electrode 1
Between layers 05, an interlayer insulating film 107 is provided and insulated.

【0018】次に、図1の断面図を用いて、本実施形態
の薄膜トランジスタを形成方法に沿って説明する。
Next, a method of forming the thin film transistor of the present embodiment will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.

【0019】まず、図1に示すように、石英からなる基
板101上に、ジシランガスの減圧CVD法を用いて、
基板温度を約520℃として約100nmの膜厚のアモ
ルファスシリコン膜を形成する。その後、このアモルフ
ァスシリコン膜を約620℃の窒素雰囲気中で約20時
間アニールすることにより、ポリシリコン膜へと変化さ
せ、所定の形状に加工して、活性層102とする。
First, as shown in FIG. 1, a low pressure CVD method of disilane gas is applied on a substrate 101 made of quartz.
An amorphous silicon film having a thickness of about 100 nm is formed at a substrate temperature of about 520 ° C. After that, the amorphous silicon film is annealed in a nitrogen atmosphere at about 620 ° C. for about 20 hours to be changed into a polysilicon film and processed into a predetermined shape to form the active layer 102.

【0020】次に、活性層102を形成した基板101
上に、アンモニアガスと四フッ化シランガスとの混合ガ
スを用いたプラズマCVD法により、フッ素添加シリコ
ン窒化膜からなる約30nmの膜厚のゲート絶縁膜10
3を形成する。その際、CVD装置としては平行平板型
のものを用い、電極の大きさは約80cm×約80c
m、反応室体積は約0.2mとする。また、基板温度
を約330℃、ガス圧力を約100Pa、RFパワーを
約800W、電極間距離を約30mmとし、ガス流量
は、アンモニアガス流量を毎分約400cm、四フッ
化シランガス流量を毎分約100cm、希釈ガスとし
て用いるNガス流量を毎分約1000cm とする。
Next, the substrate 101 on which the active layer 102 is formed
The gas mixture of ammonia gas and silane tetrafluoride gas
Fluorine-added silicon by plasma CVD using
Gate insulating film 10 having a thickness of about 30 nm and
Form 3 At that time, a parallel plate type CVD device
The size of the electrode is about 80cm x about 80c
m, reaction chamber volume is about 0.2m3And Also, the substrate temperature
About 330 ° C, gas pressure about 100Pa, RF power
Approximately 800 W, the distance between the electrodes is approximately 30 mm, and the gas flow rate
Is about 400 cm per minute3, Four foot
Silane gas flow rate about 100cm / min3, As a diluent gas
N2Gas flow rate about 1000cm / min 3And

【0021】ゲート絶縁膜103の上には、モリブデン
膜を約500nmの膜厚となるようスパッタリング法に
より形成し、このモリブデン膜にレジストをパターニン
グしてフッ化炭素と酸素ガスとの混合ガスによるケミカ
ルドライエッチング法を行う事により、ゲート電極10
4を形成する。
On the gate insulating film 103, a molybdenum film is formed by a sputtering method so as to have a thickness of about 500 nm, and a resist is patterned on the molybdenum film to form a chemical by a mixed gas of fluorocarbon and oxygen gas. By performing the dry etching method, the gate electrode 10
4 is formed.

【0022】次に、ゲート電極104と、活性層102
中のソース・ドレイン電極105とのコンタクト領域1
06にイオン注入を行う。本実施形態では、N−typ
eの薄膜トランジスタを作成する為に、リン原子を、面
密度約1.0×1015cm −2のドーズ量となるよう
に打ち込む。その後、ゲート電極104と、コンタクト
領域106の活性化の為に、約550℃の温度で真空
中、約3時間のアニールを行う。
Next, the gate electrode 104 and the active layer 102
Contact region 1 with the source / drain electrode 105 inside
At 06, ion implantation is performed. In the present embodiment, N-type
In order to make the thin film transistor of e, phosphorous atoms are
Density about 1.0 × 10Fifteencm -2Dose amount
Type in. After that, the gate electrode 104 and the contact
Vacuum at a temperature of about 550 ° C. to activate region 106
Medium annealing is performed for about 3 hours.

【0023】次に、シリコン酸化膜を減圧CVD法によ
り約500nmの膜厚となるよう成膜して層間絶縁膜1
07とし、コンタクト領域106部分のゲート絶縁膜1
03と層間絶縁膜107を緩衝フッ酸でエッチングして
コンタクトホールを形成する。その後、アルミニウムを
用いて約500nmの膜厚となるようスパッタリングし
て所定の形状に加工し、ソース・ドレイン電極105を
形成し、本実施形態の薄膜トランジスタを完成する。
Next, a silicon oxide film is formed to a thickness of about 500 nm by a low pressure CVD method to form an interlayer insulating film 1.
07, the gate insulating film 1 in the contact region 106
03 and the interlayer insulating film 107 are etched with buffered hydrofluoric acid to form contact holes. Thereafter, sputtering is performed to a thickness of about 500 nm using aluminum to form a predetermined shape to form source / drain electrodes 105, thereby completing the thin film transistor of this embodiment.

【0024】図2に本実施形態の薄膜トランジスタの印
加電圧を変化させた際のリーク電流を示す。比較の為、
ゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いた薄膜トラン
ジスタと、アンモニアガスとシランガスの混合ガスを用
いたプラズマCVD法により形成したフッ素を添加しな
いシリコン窒化膜をゲート絶縁膜とした薄膜トランジス
タのリーク電流も示す。これら比較の為の薄膜トランジ
スタは、ゲート絶縁膜以外は本実施形態と同様に形成さ
れるものとする。これらの薄膜トランジスタの膜厚とし
ては、本実施形態のゲート絶縁膜のゲート容量と揃える
為、シリコン酸化膜は約20nm、フッ素を添加しない
シリコン窒化膜は約30nmとした。また、リーク電流
の測定法法としては、図3に示すように、ゲート電極1
04に電圧を印加し、ソース・ドレイン電極105間の
電流を測定することにより行った。
FIG. 2 shows the leakage current when the applied voltage of the thin film transistor of this embodiment is changed. For comparison,
Leakage currents of a thin film transistor using a silicon oxide film as a gate insulating film and a thin film transistor using a silicon nitride film without addition of fluorine formed by a plasma CVD method using a mixed gas of ammonia gas and silane gas as a gate insulating film are also shown. The thin film transistors for these comparisons are formed in the same manner as in the present embodiment except for the gate insulating film. In order to make the thickness of these thin film transistors equal to the gate capacitance of the gate insulating film of this embodiment, the thickness of the silicon oxide film was about 20 nm, and the thickness of the silicon nitride film to which fluorine was not added was about 30 nm. As a method of measuring the leak current, as shown in FIG.
The measurement was performed by applying a voltage to the liquid crystal 04 and measuring the current between the source and drain electrodes 105.

【0025】図2に示すように、フッ素を添加しないシ
リコン窒化膜は、シリコン酸化膜よりもリーク電流が高
く、印加電圧を約5Vとした際リーク電流は2倍程度と
なり、非常に大きいが、本実施形態のフッ素を添加した
シリコン窒化膜は、印加電圧を約5Vとした際、シリコ
ン酸化膜のリーク電流の約1/5である事が分かる。こ
れは、アンモニアガスとシランガスとの混合ガスを用い
てフッ素を添加しないシリコン窒化膜からなるゲート絶
縁膜を形成する場合には、ゲート絶縁膜中に水素原子が
混入し、この水素原子が膜中を移動することによりリー
ク電流を発生するのであるが、本実施形態のゲート絶縁
膜では、これがフッ素と置換されることによりリーク電
流が小さくなる為である。
As shown in FIG. 2, the silicon nitride film to which fluorine is not added has a higher leak current than the silicon oxide film. When the applied voltage is set to about 5 V, the leak current is about twice as large. It can be seen that the silicon nitride film to which fluorine is added according to the present embodiment has about 1/5 of the leak current of the silicon oxide film when the applied voltage is about 5V. This is because when a mixed gas of ammonia gas and silane gas is used to form a gate insulating film made of a silicon nitride film to which fluorine is not added, hydrogen atoms are mixed in the gate insulating film, and the hydrogen atoms are contained in the film. Is generated by moving the gate insulating film. This is because, in the gate insulating film of this embodiment, the leakage current is reduced by replacing it with fluorine.

【0026】さらに、シリコン窒化膜は誘電率が高いた
め、シリコン酸化膜を用いた場合よりも膜厚を大きくし
ても、シリコン酸化膜と同等のゲート容量を得ることが
出来る。従って、本実施形態のように非単結晶シリコン
薄膜を用いて活性層を形成することにより活性層表面の
凹凸が大きい場合の活性層の凸部上でも、リーク電流が
発生しないだけの十分な厚さのゲート絶縁膜を形成して
も、高いゲート容量が得られ、リーク電流の小さい、良
好な特性を有する薄膜トランジスタを形成することが出
来る。
Further, since the silicon nitride film has a high dielectric constant, a gate capacitance equivalent to that of the silicon oxide film can be obtained even if the film thickness is larger than that in the case of using the silicon oxide film. Therefore, by forming an active layer using a non-single-crystal silicon thin film as in the present embodiment, even if the surface of the active layer has large irregularities, the active layer has a thickness sufficient to prevent leakage current even on the convex portion of the active layer. Even if a gate insulating film having such a thickness is formed, a high gate capacitance can be obtained, a thin film transistor having small leakage current and excellent characteristics can be formed.

【0027】次に、図4に、本実施形態の薄膜トランジ
スタと、ゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いた薄
膜トランジスタ(以下比較例1と称す)のリーク電流を
100個ずつ測定した結果を示す。比較例1では、図2
の場合と同様シリコン酸化膜の膜厚を約20nmとし、
印加する電界を揃える為に、ゲート電圧を、本実施形態
の薄膜トランジスタには約30V、比較例1には約20
V印加する。ゲート絶縁膜以外は、比較例1は、本実施
形態と同様の形成方法で形成される。リーク電流の測定
は、図3の方法と同様に行う。
Next, FIG. 4 shows the results of measuring 100 leak currents of the thin film transistor of this embodiment and 100 thin film transistors each using a silicon oxide film as a gate insulating film (hereinafter referred to as Comparative Example 1). In Comparative Example 1, FIG.
As in the case of the above, the thickness of the silicon oxide film is set to about 20 nm,
In order to make the applied electric field uniform, the gate voltage is set to about 30 V for the thin film transistor of the present embodiment and about 20 V for the comparative example 1.
V is applied. Except for the gate insulating film, Comparative Example 1 is formed by the same forming method as that of the present embodiment. The measurement of the leak current is performed in the same manner as in the method of FIG.

【0028】図4より、本実施形態の薄膜トランジスタ
のリーク電流は、比較例1のリーク電流より小さく、ま
た、ばらつきも小さいことが分かる。比較例1の中で、
リークの大きい試料では、ゲート絶縁膜の下の活性層の
凹凸が大きく、凹凸の大きさが約10nm以上であるこ
とが分かった。本実施形態の薄膜トランジスタにおいて
も、活性層中に約10nm以上の凹凸のあるものも存在
するが、リーク電流は小さい。これは、本実施形態の薄
膜トランジスタのゲート絶縁膜の誘電率が高いことか
ら、比較例1と同等のゲート容量を得る為に比較例1よ
りも膜厚を厚くすることが出来るためである。つまり、
ゲート絶縁膜下の活性層の凹凸が約10nm以上の場合
の活性層の凸部上でも、リーク電流が生じないだけの十
分な厚さのゲート絶縁膜を形成しても高いゲート容量が
得られ、リーク電流が小さく良好な素子特性を得ること
が出来るといえる。
FIG. 4 shows that the leak current of the thin film transistor of this embodiment is smaller than the leak current of Comparative Example 1 and that the variation is small. In Comparative Example 1,
In the sample having a large leak, it was found that the unevenness of the active layer below the gate insulating film was large, and the size of the unevenness was about 10 nm or more. Also in the thin film transistor of this embodiment, there is a thin film transistor having an unevenness of about 10 nm or more in the active layer, but the leakage current is small. This is because the gate insulating film of the thin film transistor of the present embodiment has a high dielectric constant, so that the film thickness can be made larger than that of Comparative Example 1 in order to obtain a gate capacitance equivalent to that of Comparative Example 1. That is,
Even when the active layer under the gate insulating film has an unevenness of about 10 nm or more, a high gate capacitance can be obtained even on a convex portion of the active layer even if a gate insulating film having a thickness sufficient to prevent leakage current is formed. Thus, it can be said that good device characteristics can be obtained with a small leak current.

【0029】従って、本実施形態の薄膜トランジスタ
は、比較例1と同等のゲート容量が得られ、さらに膜厚
を厚く出来ることからリーク電流が小さくなるために、
従来のものよりも良好な素子特性を得られるということ
が出来る。
Therefore, in the thin film transistor of this embodiment, the same gate capacitance as that of Comparative Example 1 can be obtained, and the film thickness can be further increased.
It can be said that better device characteristics can be obtained than the conventional device.

【0030】(第2の実施形態)次に、第2の実施形態
について説明する。本実施形態については、第1の実施
形態と異なる部分を中心に説明を行い、第1の実施形態
と同様、図1を用いて説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. The present embodiment will be described focusing on portions different from the first embodiment, and will be described with reference to FIG. 1 as in the first embodiment.

【0031】本実施形態では、活性層102とゲート絶
縁膜103の形成方法が、第1の実施形態と異なる。
In the present embodiment, the method of forming the active layer 102 and the gate insulating film 103 is different from the first embodiment.

【0032】まず、石英からなる基板101上に、平行
平板型のプラズマCVD装置を用いてアモルファスシリ
コン膜を形成する。原料ガスとしてはジシランガスを用
い、第1の実施形態と同様な条件、方法を用いる。その
後、このアモルファスシリコン膜にエキシマーレーザを
用いたレーザーアニール法で、第1の実施形態と同様の
条件でアニールを行うことによりポリシリコン膜へと変
化させ、所定の形状に加工して、活性層102とする。
First, an amorphous silicon film is formed on a substrate 101 made of quartz by using a parallel plate type plasma CVD apparatus. Disilane gas is used as a source gas, and the same conditions and methods as in the first embodiment are used. Thereafter, the amorphous silicon film is annealed by a laser annealing method using an excimer laser under the same conditions as in the first embodiment to change the amorphous silicon film into a polysilicon film, and process the amorphous silicon film into a predetermined shape. 102.

【0033】次に、ゲート絶縁膜103として、リモー
トプラズマCVD装置を用いてフッ素添加シリコン窒化
膜を形成する。リモートプラズマCVD装置では、アン
モニアガスのみをプラズマ分解し、分解されたアンモニ
アガスと別に四フッ化シランガスを反応室に導入する。
その他の条件は、第1の実施形態と同様とする。
Next, a fluorine-added silicon nitride film is formed as a gate insulating film 103 using a remote plasma CVD apparatus. In a remote plasma CVD apparatus, only ammonia gas is plasma-decomposed, and silane tetrafluoride gas is introduced into the reaction chamber separately from the decomposed ammonia gas.
Other conditions are the same as in the first embodiment.

【0034】その後、ゲート電極104、コンタクト領
域106、層間絶縁膜107、ソース・ドレイン電極1
05等を第1の実施形態と同様の材料、方法で形成し、
本実施形態の薄膜トランジスタを完成する。
Thereafter, the gate electrode 104, the contact region 106, the interlayer insulating film 107, the source / drain electrode 1
05 etc. are formed by the same material and method as in the first embodiment,
The thin film transistor of the present embodiment is completed.

【0035】図5に、本実施形態の薄膜トランジスタ
と、ゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いた薄膜ト
ランジスタ(以下比較例2と称す)のリーク電流を10
0個ずつ測定した結果を示す。比較例2では、本実施形
態のゲート絶縁膜のゲート容量と揃える為にシリコン酸
化膜の膜厚を約20nmとし、印加する電界を揃える為
に、ゲート電圧を、本実施形態の薄膜トランジスタには
約15V、比較例2には約10V印加する。ゲート絶縁
膜以外は、比較例2は、本実施形態と同様の形成方法で
形成する。リーク電流の測定は、図3と同様に行う。
FIG. 5 shows that the leakage current of the thin film transistor of the present embodiment and that of the thin film transistor using a silicon oxide film as a gate insulating film (hereinafter referred to as Comparative Example 2) were 10%.
The result of measuring 0 pieces at a time is shown. In Comparative Example 2, the thickness of the silicon oxide film was set to about 20 nm in order to make it equal to the gate capacitance of the gate insulating film in the present embodiment, and the gate voltage was set to about 30 nm in order to make the applied electric field uniform. 15 V and about 10 V are applied to Comparative Example 2. Except for the gate insulating film, Comparative Example 2 is formed by the same forming method as that of the present embodiment. The measurement of the leak current is performed in the same manner as in FIG.

【0036】図5より、本実施形態の薄膜トランジスタ
のリーク電流は、比較例2のリーク電流より小さく、ま
た、ばらつきも小さいことが分かる。本実施形態のよう
なエキシマーレーザを用いたレーザーアニール法で得ら
れるポリシリコン膜からなる活性層は、第1の実施形態
の方法により形成される活性層よりも表面の凹凸が大き
いことが知られている。本実施形態のフッ素添加シリコ
ン窒化膜は、このように表面の凹凸の大きい活性層上に
設けられるゲート絶縁膜としても、ゲート容量も大きく
リーク電流を小さく保つことが出来ることから、良好な
特性を得ることが出来るといえる。
FIG. 5 shows that the leak current of the thin film transistor of the present embodiment is smaller than the leak current of Comparative Example 2 and that the variation is small. It is known that the active layer made of a polysilicon film obtained by a laser annealing method using an excimer laser as in the present embodiment has larger surface irregularities than the active layer formed by the method of the first embodiment. ing. The fluorine-added silicon nitride film of the present embodiment has good characteristics because it has a large gate capacitance and can keep a small leak current even as a gate insulating film provided on an active layer having a large surface unevenness. It can be said that it can be obtained.

【0037】これは、第1の実施形態と同様、従来のよ
うなフッ素無添加のシリコン窒化膜ならばゲート絶縁膜
中に水素原子が混入してリーク電流を発生するが、本実
施形態のフッ素添加シリコン窒化膜では、この水素原子
がフッ素と置換されることによりリーク電流が抑えら
れ、結果として、シリコン酸化膜を用いる場合よりも小
さなリーク電流が得られるのである。
In the same manner as in the first embodiment, in the case of a conventional fluorine-free silicon nitride film, hydrogen atoms are mixed in the gate insulating film to generate a leak current. In the added silicon nitride film, the leakage current is suppressed by replacing the hydrogen atoms with fluorine, and as a result, a leakage current smaller than that in the case of using the silicon oxide film is obtained.

【0038】さらに第1の実施形態と同様に本実施形態
では、シリコン窒化膜の誘電率が高いことから、シリコ
ン酸化膜を用いた場合よりも膜厚を大きくしても、シリ
コン酸化膜と同等のゲート容量を得ることが出来る。従
って、本実施形態のように、表面の凹凸の大きい活性層
を用いても、高いゲート容量を有したままゲート絶縁膜
を厚く形成する事が出来、活性層表面の凸部上でも、リ
ーク電流が生じないだけの十分な厚さが得られる為に、
リーク電流の小さい、良好な素子特性を有する薄膜トラ
ンジスタを形成することが出来る。
Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, since the dielectric constant of the silicon nitride film is high, even if the film thickness is made larger than that in the case where the silicon oxide film is used, it is the same as the silicon oxide film. Gate capacitance can be obtained. Therefore, even when an active layer having large surface irregularities is used as in the present embodiment, a thick gate insulating film can be formed while maintaining a high gate capacitance. In order to obtain a sufficient thickness that does not cause
A thin film transistor having small leakage current and excellent element characteristics can be formed.

【0039】また、本実施形態の薄膜トランジスタを形
成する際は、ゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を形成
する時と同様な製造装置を用いることが出来、製造も容
易であるといえる。
Further, when forming the thin film transistor of this embodiment, the same manufacturing apparatus as when forming the silicon oxide film as the gate insulating film can be used, and it can be said that the manufacturing is easy.

【0040】(第3の実施形態)次に第3の実施形態に
ついて説明する。本実施形態では、表面の凹凸の大きさ
の異なる活性層を有する薄膜トランジスタを数種類形成
し、この凹凸の大きさによってリーク電流がどう変化す
るかを測定する。つまり、凹凸の少ない活性層を形成し
てから異なる大きさの凹凸を与え、活性層の凹凸の大き
さがリーク電流に与える影響を調べるのである。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described. In this embodiment, several types of thin film transistors having active layers having different sizes of unevenness on the surface are formed, and how the leak current changes depending on the size of the unevenness is measured. That is, after forming an active layer with few irregularities, irregularities of different sizes are given, and the effect of the irregularities of the active layer on the leakage current is examined.

【0041】本実施形態では、第1の実施形態と同様
に、図1を用いて説明する。
This embodiment will be described with reference to FIG. 1, as in the first embodiment.

【0042】まず、コーニング社製の1737ガラスか
らなる基板101上に、平行平板型のプラズマCVD装
置を用いて水素化アモルファスシリコン膜を形成する。
この原料ガスとしてはシランガスを用い、基板温度を約
300℃として約100nmの膜厚のアモルファスシリ
コン膜となるように形成する。このアモルファスシリコ
ン膜に約500℃で約1時間、アニールを行うことによ
り、膜中の水素量を減少させる。
First, a hydrogenated amorphous silicon film is formed on a substrate 101 made of Corning's 1737 glass using a parallel plate type plasma CVD apparatus.
A silane gas is used as the source gas, and the substrate temperature is set to about 300 ° C. to form an amorphous silicon film having a thickness of about 100 nm. By annealing the amorphous silicon film at about 500 ° C. for about 1 hour, the amount of hydrogen in the film is reduced.

【0043】次に、平行平板型のプラズマCVD装置に
よってこのアモルファスシリコン膜上にシリコン酸化膜
を約50nm被着させ、エキシマーレーザアニール装置
でアモルファスシリコン膜を多結晶化させる。シリコン
酸化膜を上部に被着させることにより、アモルファスシ
リコン膜は、凹凸のない多結晶シリコン膜となる。レー
ザーアニールの後に、多結晶シリコン膜上のシリコン酸
化膜をフッ化アンモニウム溶液によって全面エッチング
する。
Next, a silicon oxide film of about 50 nm is deposited on the amorphous silicon film by a parallel plate type plasma CVD apparatus, and the amorphous silicon film is polycrystallized by an excimer laser annealing apparatus. By depositing the silicon oxide film on the upper part, the amorphous silicon film becomes a polycrystalline silicon film without unevenness. After the laser annealing, the entire surface of the silicon oxide film on the polycrystalline silicon film is etched with an ammonium fluoride solution.

【0044】次に、この凹凸のない多結晶シリコン膜の
表面に凹凸を形成する。これは、約30wt%のKOH
溶液によってエッチングを行い、処理時間を変えること
により凹凸の大きさを変えるものである。
Next, irregularities are formed on the surface of the polycrystalline silicon film having no irregularities. This is about 30 wt% KOH
Etching is performed using a solution, and the size of the unevenness is changed by changing the processing time.

【0045】この処理が終った後、段差計を用いて表面
の凹凸を測定したところ、表面の凹凸の大きさがそれぞ
れ、約5nm、約10nm、約20nm、約30nm、
約40nmの活性層102が得られた。
After the completion of this treatment, the unevenness of the surface was measured using a step meter, and the size of the unevenness of the surface was about 5 nm, about 10 nm, about 20 nm, about 30 nm, respectively.
An active layer 102 of about 40 nm was obtained.

【0046】これらの表面に凹凸を有する活性層102
上のそれぞれに、第1の実施形態と同様の材料、方法を
用いてゲート絶縁膜103を形成し、それ以降も、第1
の実施形態と同様の材料、方法を用いて本実施形態の薄
膜トランジスタを形成し、完成する。なお、本実施形態
においては、アモルファスシリコンの多結晶化を、シリ
コン酸化膜を被着させた後に行なっており、その後にK
OHで処理することにより表面に凹凸を形成している
が、これらは、実験的に表面の凹凸を変化させる為に行
っているのであり、実際の量産プロセスなどで必要なも
のではない。
Active layer 102 having irregularities on these surfaces
On each of the above, a gate insulating film 103 is formed using the same material and method as in the first embodiment.
The thin film transistor of this embodiment is formed and completed by using the same material and method as those of the embodiment. In this embodiment, the polycrystallization of amorphous silicon is performed after the deposition of the silicon oxide film.
Irregularities are formed on the surface by treatment with OH, but these are performed experimentally to change the irregularities on the surface, and are not necessary in an actual mass production process or the like.

【0047】図6に、本実施形態の薄膜トランジスタの
活性層の表面の凹凸の大きさと、リーク電流の大きさの
関係を示す。比較の為、同様に表面の凹凸の大きさを変
化させた活性層上に、ゲート絶縁膜としてシリコン酸化
膜を用いた薄膜トランジスタ(以下、比較例3と称す)
についても、リーク電流を測定する。比較例3では、ゲ
ート絶縁膜以外は本実施形態と同様の形成方法で形成
し、ゲート容量を揃える為に比較例3のゲート絶縁膜の
厚さを約20nmとする。また、印加する電界を揃える
為に、ゲート電圧を、本実施形態の薄膜トランジスタに
対しては約30V、比較例3に対しては約20V印加す
る。なお、リーク電流の測定は、図3の方法と同様に行
う。
FIG. 6 shows the relationship between the size of the unevenness on the surface of the active layer of the thin film transistor of the present embodiment and the size of the leak current. For comparison, a thin film transistor using a silicon oxide film as a gate insulating film on an active layer in which the size of the surface irregularities was similarly changed (hereinafter referred to as Comparative Example 3)
Also, the leakage current is measured. In Comparative Example 3, except for the gate insulating film, the gate insulating film is formed by the same forming method as that of the present embodiment, and the thickness of the gate insulating film in Comparative Example 3 is set to about 20 nm in order to make the gate capacitance uniform. In order to make the applied electric field uniform, a gate voltage of about 30 V is applied to the thin film transistor of the present embodiment and about 20 V is applied to Comparative Example 3. The measurement of the leak current is performed in the same manner as in the method of FIG.

【0048】図6に示すように、活性層の表面の凹凸の
大きさが約5nmであるときは、本実施形態の薄膜トラ
ンジスタと比較例3のリーク電流に大きな違いはない
が、活性層の表面の凹凸の大きさが約10nm以上の場
合は、比較例3は顕著にリーク電流が大きくなっている
のに比べて、本実施形態の薄膜トランジスタでは、それ
ほど増加しない。
As shown in FIG. 6, when the size of the irregularities on the surface of the active layer is about 5 nm, there is no significant difference in the leak current between the thin film transistor of this embodiment and Comparative Example 3, but the surface of the active layer In the case where the size of the unevenness is about 10 nm or more, the thin film transistor of the present embodiment does not increase so much in comparison with the comparative example 3 in which the leak current is significantly increased.

【0049】これは、第1の実施形態で述べたように、
本実施形態ではフッ素無添加のシリコン窒化膜の水素原
子がフッ素と置換されることによりリーク電流が抑えら
れ、結果としてシリコン酸化膜を用いる場合よりも小さ
なリーク電流となるのみならず、シリコン窒化膜の誘電
率が高いことからシリコン酸化膜と同等のゲート容量を
得る際にゲート絶縁膜を厚く形成することが可能であ
り、活性層の表面の凹凸が約10nmより大きい場合の
活性層の凸部上でも、リーク電流が生じないだけの十分
な厚さのゲート絶縁膜が形成されている為、リーク電流
の小さい、良好な素子特性を有する薄膜トランジスタを
形成することが出来るのである。
This is, as described in the first embodiment,
In the present embodiment, the leakage current is suppressed by replacing the hydrogen atoms of the fluorine-free silicon nitride film with fluorine, and as a result, not only the leakage current is smaller than when a silicon oxide film is used, but also the silicon nitride film Has a high dielectric constant, it is possible to form a thick gate insulating film when obtaining a gate capacitance equivalent to that of a silicon oxide film. Even above, since the gate insulating film having a sufficient thickness to prevent the occurrence of a leak current is formed, a thin film transistor having a small leak current and excellent element characteristics can be formed.

【0050】以上詳細に説明した本発明によって、リー
ク電流の小さい、良好な素子特性の薄膜トランジスタを
得ることが可能となるが、本発明は、上述した各実施形
態に限定されるものではない。
According to the present invention described in detail above, it is possible to obtain a thin film transistor having a small leakage current and good element characteristics. However, the present invention is not limited to the above embodiments.

【0051】例えば、本発明の薄膜トランジスタ中、ゲ
ート絶縁膜を形成する際には、フッ素原子を膜中に含有
させればよく、原料ガスには各々の実施形態で説明した
四フッ化シランだけでなく、二フッ化シラン、三フッ化
シラン等を用いても良い。
For example, when forming the gate insulating film in the thin film transistor of the present invention, fluorine atoms may be contained in the film, and the source gas may be only the silane tetrafluoride described in each embodiment. Instead, silane difluoride, silane trifluoride, or the like may be used.

【0052】また、ゲート絶縁膜を形成する際の装置と
しては、平行平板型のプラズマCVD装置や、リモート
プラズマCVD装置のみならず、容量結合型プラズマ
(ICP)を用いたものや、電子サイクロトロン共鳴
(ECR)を用いたCVD装置でも同様の効果を得るこ
とが可能である。
As a device for forming the gate insulating film, not only a parallel plate type plasma CVD device and a remote plasma CVD device but also a device using a capacitively coupled plasma (ICP), an electron cyclotron resonance A similar effect can be obtained even in a CVD apparatus using (ECR).

【0053】[0053]

【発明の効果】以上、本発明によれば、凹凸の大きい、
非単結晶半導体薄膜を活性層とした場合でも、リーク電
流の小さい、良好な素子特性の薄膜トランジスタを得る
ことが出来る。
As described above, according to the present invention, the unevenness is large.
Even when a non-single-crystal semiconductor thin film is used as the active layer, a thin film transistor with small leakage current and excellent element characteristics can be obtained.

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

【図1】 本発明の第1の実施形態に係る薄膜トランジ
スタの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1の実施形態に係る薄膜トランジ
スタと比較例の印加電圧に対するリーク電流を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a leakage current with respect to an applied voltage of the thin film transistor according to the first embodiment of the present invention and a comparative example.

【図3】 リーク電流の測定方法を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method of measuring a leak current.

【図4】 本発明の第1の実施形態に係る薄膜トランジ
スタと比較例1、それぞれ100個ずつのリーク電流を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the leakage current of each of the thin film transistor according to the first embodiment of the present invention and the comparative example 1 and 100 each.

【図5】 本発明の第2の実施形態に係る薄膜トランジ
スタと比較例2、それぞれ100個ずつのリーク電流を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the leakage currents of 100 thin film transistors according to the second embodiment of the present invention and 100 leakage currents of each of Comparative Example 2.

【図6】 本発明の第3の実施形態に係る薄膜トランジ
スタと比較例3それぞれの、活性層の表面の凹凸の大き
さを変えた際の、リーク電流を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the leakage current when the size of the unevenness on the surface of the active layer is changed for each of the thin film transistor according to the third embodiment of the present invention and Comparative Example 3.

【図7】 薄膜トランジスタの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…基板 102,702…活性層 103,703…ゲート絶縁膜 104,704…ゲート電極 105,705…ソース・ドレイン電極 106,706…コンタクト領域 107,707…層間絶縁膜 701…透光性絶縁基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Substrate 102,702 ... Active layer 103,703 ... Gate insulating film 104,704 ... Gate electrode 105,705 ... Source / drain electrode 106,706 ... Contact region 107,707 ... Interlayer insulating film 701 ... Translucent insulating substrate

フロントページの続き Fターム(参考) 5F058 BD04 BD10 BF07 BF23 BH01 BH10 BJ01 5F110 AA06 AA12 BB01 CC02 DD02 DD03 EE04 EE44 FF03 FF07 FF30 FF40 GG02 GG13 GG22 GG25 GG47 GG58 HJ01 HJ04 HJ13 HJ23 HL03 HL23 NN04 NN23 NN35 PP01 PP03 PP10 PP13 PP35 PP38 QQ11 Continued on the front page F term (reference) PP38 QQ11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体薄膜からなり表面に10nm以上
の凹凸を有する活性層と、前記活性層の前記表面上に形
成されフッ素を含むシリコン窒化膜からなるゲート絶縁
膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されるゲート電極と、
前記活性層と電気的に接続されるソース・ドレイン電極
とを具備することを特徴とする薄膜トランジスタ。
An active layer made of a semiconductor thin film and having an unevenness of 10 nm or more on its surface; a gate insulating film made of a silicon nitride film containing fluorine formed on the surface of the active layer; A gate electrode to be formed;
A thin film transistor comprising: a source / drain electrode electrically connected to the active layer.
【請求項2】 前記半導体薄膜が非単結晶であることを
特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ。
2. The thin film transistor according to claim 1, wherein said semiconductor thin film is non-single-crystal.
【請求項3】 基板上に10nm以上の凹凸を有する非
単結晶半導体薄膜を形成する工程と、前記非単結晶半導
体薄膜上にアンモニアガスとフルオロシランガスとを含
む混合ガスを用いて600℃以下の温度でプラズマCV
D法を行いゲート絶縁膜を形成する工程と、前記非単結
晶半導体薄膜上に前記ゲート絶縁膜を介してゲート電極
を形成する工程と、前記非単結晶半導体薄膜に電気的に
接続されるソース・ドレイン電極を形成する工程とを具
備することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
3. A step of forming a non-single-crystal semiconductor thin film having irregularities of 10 nm or more on a substrate, and using a mixed gas containing ammonia gas and fluorosilane gas on the non-single-crystal semiconductor thin film at 600 ° C. or lower. Plasma CV at temperature
Forming a gate insulating film by performing method D, forming a gate electrode on the non-single-crystal semiconductor thin film via the gate insulating film, and forming a source electrically connected to the non-single-crystal semiconductor thin film A method of manufacturing a thin film transistor, comprising: forming a drain electrode.
【請求項4】 前記プラズマCVD法を行う際、フルオ
ロシランガスとして四フッ化シランガスを用いることを
特徴とする請求項3記載の薄膜トランジスタの製造方
法。
4. The method according to claim 3, wherein a silane tetrafluoride gas is used as the fluorosilane gas when performing the plasma CVD method.
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