JP2001326355A - Method for manufacturing semiconductor device, method for manufacturing active matrix substrate and electrooptical device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device, method for manufacturing active matrix substrate and electrooptical device

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JP2001326355A JP2000140964A JP2000140964A JP2001326355A JP 2001326355 A JP2001326355 A JP 2001326355A JP 2000140964 A JP2000140964 A JP 2000140964A JP 2000140964 A JP2000140964 A JP 2000140964A JP 2001326355 A JP2001326355 A JP 2001326355A
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mask
film
concentration
thin film
gate electrode
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Japanese (ja)
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Ichiro Murai
一郎 村井
Toru Takeguchi
徹 竹口
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Seiko Epson Corp
Mitsubishi Electric Corp
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Seiko Epson Corp
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device of a stable LDD structure in which the number of steps is simplified, and a misalignment of a gate electrode and the LDD structure is eliminated, and there is no fear of an age-based deterioration of characteristics; a method for manufacturing an active matrix substrate; and an electrooptical device. SOLUTION: The present invention comprises the steps of: forming a gate oxide film 4, a gating conductive film 202 and a resist film 203 on a polysilicon film 3; patterning the gating conductive film 202 by use of a mask 203a of this resist to form a masking conductive film 202a having the substantially same pattern as that of the mask 203a; introducing a high concentration impurity into a polysilicon film 3 by use of the mask 203a and the masking conductive film 202a; selectively removing both side parts of the masking conductive film 202a to form a smaller gate electrode than the pattern of the mask 203a; and removing the mask 203a to introduce a low concentration impurity into a polysilicon film 3 with the gate electrode as a mask.

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:thin film transistor)を備えた半導体装置
の製造方法、アクティブマトリクス基板の製造方法及び
電気光学装置に関し、特に、LDD(Lightly Doped Dr
ain)構造のTFTを形成するための技術に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a thin film transistor (TFT), a method for manufacturing an active matrix substrate, and an electro-optical device, and more particularly, to an LDD (Lightly Doped Dr.).
ain) A technique for forming a TFT having a structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、各種の半導体装置のうち、アクテ
ィブマトリクス型表示デバイスである液晶表示装置等の
電気光学装置の駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス
基板、あるいは電流駆動制御型表示装置用のアクティブ
マトリクス基板などにおいては、画素スイッチング素
子、あるいは駆動回路を構成するスイッチング素子とし
てTFTが用いられている。また、アクティブマトリク
ス基板においてTFTの耐電圧の向上あるいはオフリー
ク電流の低減を図るために、TFTをLDD構造あるい
はオフセットゲート構造とする技術が多用されている。
特に、液晶表示装置においては、能動素子であるTFT
は特性の経時劣化を防止する必要があるために、ドレイ
ン領域の不純物濃度の勾配を緩やかにすることで電界集
中を防止したLDD構造が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, among various semiconductor devices, an active matrix substrate with a built-in drive circuit of an electro-optical device such as a liquid crystal display device, which is an active matrix display device, or an active matrix for a current drive control type display device. In a substrate or the like, a TFT is used as a pixel switching element or a switching element included in a driving circuit. Further, in order to improve the withstand voltage of the TFT or reduce the off-leak current in the active matrix substrate, a technique of forming the TFT with an LDD structure or an offset gate structure is often used.
Particularly, in a liquid crystal display device, a TFT which is an active element is used.
Since it is necessary to prevent the characteristics from deteriorating with time, an LDD structure in which the electric field concentration is prevented by making the gradient of the impurity concentration in the drain region gentle is used.

【0003】次に、このLDD構造の一例であるN型の
TFTの製造方法について、図7に基づき説明する。ま
ず、図7(a)に示す基板1011の上に、図7(b)
に示すように、下地保護膜(図示せず)、シリコン膜1
012(半導体膜)を順次形成した後、図7(c)に示
すように、シリコン膜1012をパターニングし、島状
のシリコン膜1012とする。次いで、図7(d)に示
すように、島状のシリコン膜1012及び基板1011
の表面にゲート絶縁膜1013を形成した後、シリコン
膜1012に対峙するゲート絶縁膜1013の表面に導
電膜を形成し、それをパターニングしてゲート電極10
14とする。次いで、図7(e)に示すように、ゲート
電極1014をマスクとしてリン(P)イオンなどの低
濃度のN型の不純物をシリコン膜1012に導入する。
その結果、シリコン膜1012には、ゲート電極101
4に対してセルフアライン的に低濃度N型領域1151
が形成される。一方、シリコン膜1012のうち不純物
が導入されなかった部分はチャネル形成領域1017と
なる。
Next, a method of manufacturing an N-type TFT which is an example of the LDD structure will be described with reference to FIG. First, on the substrate 1011 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, an underlying protective film (not shown), a silicon film 1
After 012 (semiconductor film) is sequentially formed, the silicon film 1012 is patterned into an island-shaped silicon film 1012 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 7D, the island-shaped silicon film 1012 and the substrate 1011 are formed.
After a gate insulating film 1013 is formed on the surface of the gate electrode 1013, a conductive film is formed on the surface of the gate insulating film 1013 facing the silicon film 1012, and is patterned to form a gate electrode 1013.
It is assumed to be 14. Next, as shown in FIG. 7E, low-concentration N-type impurities such as phosphorus (P) ions are introduced into the silicon film 1012 using the gate electrode 1014 as a mask.
As a result, the silicon film 1012 has the gate electrode 101
4 is a self-aligned low-concentration N-type region 1151.
Is formed. On the other hand, a portion of the silicon film 1012 where impurities are not introduced becomes a channel formation region 1017.

【0004】次に、図7(f)に示すように、ゲート電
極1014をやや広めに覆うレジストマスク1055を
形成した後、図7(g)に示すように、リン(P)イオ
ンなどの高濃度のN型の不純物をシリコン膜1012に
導入する。その結果、低濃度N型領域1151の一部で
ある内側の所定領域を除く部分は高濃度N型領域115
2となる。次に、図7(h)に示すように、レジストマ
スク1055を除去した後、ゲート電極1014の表面
側に層間絶縁膜1018を形成し、この層間絶縁膜10
18に高濃度N型領域1152に達するコンタクトホー
ル1019を形成し、層間絶縁膜1018のコンタクト
ホール1019を介して高濃度N型領域1152に電気
的に接続するソース電極1051およびドレイン電極1
052を形成する。
[0004] Next, as shown in FIG. 7 (f), after forming a resist mask 1055 that slightly widens the gate electrode 1014, as shown in FIG. A concentration of N-type impurity is introduced into the silicon film 1012. As a result, a part of the low-concentration N-type region 1151 except for a predetermined inner region is a high-concentration N-type region 1151.
It becomes 2. Next, as shown in FIG. 7H, after removing the resist mask 1055, an interlayer insulating film 1018 is formed on the surface side of the gate electrode 1014.
18, a contact hole 1019 reaching the high-concentration N-type region 1152 is formed, and the source electrode 1051 and the drain electrode 1 electrically connected to the high-concentration N-type region 1152 through the contact hole 1019 of the interlayer insulating film 1018.
052 is formed.

【0005】このように構成したTFT1010は、ソ
ース・ドレイン領域1015のうち、ソース電極105
1およびドレイン電極1052が電気的に接続する部分
が高濃度N型領域1152となり、ゲート電極1014
の端部にゲート絶縁膜1013を介して対峙する部分が
低濃度領域1151であるLDD構造を有することにな
る。なお、オフセットゲート構造のN型のTFTを製造
するには、図7(e)に示す低濃度N型不純物の導入工
程を省略すればよい。この時、TFT1010は、前記
の低濃度N型領域1151に相当する部分がチャネル形
成領域1017と不純物濃度が同一のオフセットゲート
構造を有することとなる。また、LDD構造あるいはオ
フセットゲート構造のP型のTFTを製造するには、導
入する不純物をリン(P)イオン等のN型の不純物から
ホウ素(B)イオン等のP型の不純物に替えることによ
り、上述したN型のTFTと同様にして製造することが
できる。
[0005] The TFT 1010 having the above-described structure has a structure in which the source electrode 105 of the source / drain region 1015 is formed.
1 and the drain electrode 1052 are electrically connected to each other to form a high-concentration N-type region 1152, and the gate electrode 1014
Has an LDD structure in which a portion opposed to the end of the gate insulating film 1013 via the gate insulating film 1013 is the low concentration region 1151. In order to manufacture an N-type TFT having an offset gate structure, the step of introducing a low-concentration N-type impurity shown in FIG. At this time, the TFT 1010 has an offset gate structure in which the portion corresponding to the low-concentration N-type region 1151 has the same impurity concentration as the channel forming region 1017. In order to manufacture a P-type TFT having an LDD structure or an offset gate structure, an impurity to be introduced is changed from an N-type impurity such as phosphorus (P) ion to a P-type impurity such as boron (B) ion. Can be manufactured in the same manner as the above-described N-type TFT.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したL
DD構造のTFTでは、ドレイン端に掛かる高電界を緩
和して信頼性を上げるために、抵抗の高い低濃度領域1
151の幅を安定させる必要がある。また、製造コスト
を低減するために、出来るだけ工程を簡略化する必要が
あり、特に、低濃度領域1151の形成、高濃度領域1
152の形成、ゲート電極1014のパターニングを簡
略化することができれば、大幅な製造コストの削減が可
能である。しかしながら、従来のLDD構造のTFT1
010の製造方法では、レジストマスク1055の端部
とゲート電極1014の端部との距離がLDD長やオフ
セット長を規定するため、レジストマスク1055の形
成位置がゲート電極1014に対して面方向にわずかに
ずれた場合、このずれがそのままLDD長あるいはオフ
セット長のばらつきを招くという問題点がある。
By the way, the aforementioned L
In the case of the TFT having the DD structure, in order to reduce the high electric field applied to the drain end and increase the reliability, the low-concentration region 1 having a high resistance is used.
The width of 151 needs to be stabilized. Further, in order to reduce the manufacturing cost, it is necessary to simplify the process as much as possible. In particular, the formation of the low concentration region 1151 and the high concentration region 1
If the formation of the gate electrode 152 and the patterning of the gate electrode 1014 can be simplified, it is possible to greatly reduce the manufacturing cost. However, a conventional LDD structure TFT1
In the manufacturing method of No. 010, since the distance between the end of the resist mask 1055 and the end of the gate electrode 1014 defines the LDD length or the offset length, the formation position of the resist mask 1055 is slightly different from the gate electrode 1014 in the surface direction. In this case, there is a problem that the deviation directly causes variation in the LDD length or the offset length.

【0007】そこで、どのようにして、LDD長やオフ
セット長をばらつかせることなくTFTを製造するかに
ついて種々検討されている。しかしながら、同一の基板
上には、一般に、前記のN型のTFT1010とともに
P型のTFTも形成されることが多く、これら導電型の
異なるTFTを形成していくこと自体、かなり多くの工
程数を行う必要があるので、LDD長やオフセット長の
ばらつきを抑えることが目的であっても、製造工程をこ
れ以上複雑化することは好ましくない。また、同一の基
板上には、TFTに加えて容量素子を形成することもあ
る。この容量素子は、一般に、TFTのソース・ドレイ
ン領域と同時形成された半導体領域を一方の電極とし、
他方の電極をTFTのゲート電極と同時に形成する方法
により得られる。しかしながら、この方法では、ゲート
電極を形成する前に、その下層側に位置する半導体膜に
不純物を導入しておかなけばならないという制約がある
ため、このような制約がある中で製造工程を複雑化する
ことなく、LDD長やオフセット長のばらつきを抑える
ことはかなり困難であった。
Therefore, various studies have been made on how to manufacture a TFT without varying the LDD length and offset length. However, in general, P-type TFTs are often formed together with the N-type TFTs 1010 on the same substrate, and forming these TFTs of different conductivity types requires a considerably large number of steps. Therefore, even if the purpose is to suppress variations in LDD length and offset length, it is not preferable to further complicate the manufacturing process. Further, in addition to a TFT, a capacitor may be formed over the same substrate. In general, this capacitor element uses a semiconductor region formed simultaneously with the source / drain region of the TFT as one electrode,
It is obtained by a method in which the other electrode is formed simultaneously with the gate electrode of the TFT. However, this method has a restriction that an impurity must be introduced into a semiconductor film located below the gate electrode before the gate electrode is formed. It has been extremely difficult to suppress variations in LDD length and offset length without complicating the structure.

【0008】それ故、導電型の異なるTFTが同一基板
上に形成された半導体装置の製造方法、あるいはこれら
のTFTとともに容量素子が同一基板上に形成された半
導体装置の製造方法においては、TFTのLDD長やオ
フセット長のばらつきを十分に抑えることができていな
いというのが現状である。この現状を打開するために、
上述した従来のLDD構造のN型のTFTの製造方法で
は、次の様な方法が検討されている。まず、図7(d)
に示すゲート絶縁膜1013の表面に導電膜を形成し、
該導電膜の表面にレジストマスクを形成し、該レジスト
マスクを用いて前記導電膜をパターニングし、前記レジ
ストマスクの幅より狭い幅のゲート電極1014とす
る。次いで、このレジストマスク及びゲート電極101
4をマスクとしてリン(P)イオンなどの高濃度のN型
の不純物をシリコン膜1012に導入する。次いで、前
記レジストマスクを除去し、残ったゲート電極1014
のみをマスクとしてリン(P)イオンなどの低濃度のN
型の不純物をシリコン膜1012に導入する。
Therefore, in a method of manufacturing a semiconductor device in which TFTs of different conductivity types are formed on the same substrate, or in a method of manufacturing a semiconductor device in which a capacitance element is formed on the same substrate together with these TFTs, At present, it is not possible to sufficiently suppress variations in LDD length and offset length. In order to break this situation,
In the above-described conventional method of manufacturing an N-type TFT having an LDD structure, the following method has been studied. First, FIG.
A conductive film is formed on the surface of the gate insulating film 1013 shown in FIG.
A resist mask is formed over the surface of the conductive film, and the conductive film is patterned using the resist mask to form a gate electrode 1014 having a width smaller than the width of the resist mask. Next, the resist mask and the gate electrode 101
4 is used as a mask to introduce high-concentration N-type impurities such as phosphorus (P) ions into the silicon film 1012. Next, the resist mask is removed, and the remaining gate electrode 1014 is removed.
Low concentration of N such as phosphorus (P) ion
A type impurity is introduced into the silicon film 1012.

【0009】この方法では、レジストマスクがゲート電
極1014に対して位置ずれを起こすおそれが無いため
に、LDD長のばらつきの無いN型のTFTを得ること
ができるという特徴を有するものの、TFTの特性が劣
化して高電界の緩和が不十分なものとなり、その結果、
低濃度N型領域1151と高濃度N型領域1152の接
合が破壊し、漏れ電流が発生するという新たな問題点が
生じる。この問題点は、特に、導入する際の不純物濃度
が3×1015cm-2程度またはそれ以上の高濃度になっ
た場合に大きくなる。その理由は、高濃度の不純物をシ
リコン膜1012に導入する際、不純物濃度が3×10
15cm-2程度またはそれ以上の高濃度になると、レジス
トマスクの端部がだれて厚みが薄くなってしまうため
に、この高濃度の不純物がレジストマスクの端部を突き
抜けて低濃度N型領域1151に侵入し、該低濃度N型
領域1151を高濃度N型領域にしてしまうためであ
る。
Although this method has a feature that an N-type TFT having no variation in LDD length can be obtained because there is no possibility that the resist mask is displaced with respect to the gate electrode 1014, the characteristic of the TFT is obtained. Deteriorates and the relaxation of the high electric field becomes insufficient, and as a result,
A new problem arises in that the junction between the low-concentration N-type region 1151 and the high-concentration N-type region 1152 is broken and a leakage current occurs. This problem is particularly serious when the impurity concentration at the time of introduction is as high as about 3 × 10 15 cm −2 or more. The reason is that when a high concentration impurity is introduced into the silicon film 1012, the impurity concentration becomes 3 × 10
At a high concentration of about 15 cm -2 or more, the edge of the resist mask becomes thin and the thickness becomes thin. Therefore, this high concentration impurity penetrates through the edge of the resist mask to form a low-concentration N-type region. This is because the low concentration N-type region 1151 is made into a high concentration N-type region.

【0010】低濃度N型領域1151が高濃度N型領域
になってしまうと、本来必要な低濃度N型領域を欠くこ
ととなるため良好なLDD構造が得られなくなってしま
い、その結果、得られたTFTの特性も不十分なものと
なってしまう。低濃度N型領域1151及び高濃度N型
領域1152を構成するポリシリコン(p−Si)は、
イオンを注入し過ぎるとアモルファス化(非晶質化)し
てしまうために、高濃度N型領域1152へのイオン注
入量には限界がある。したがって、低濃度N型領域11
51が高濃度N型領域化した場合、ドレイン領域の不純
物濃度の勾配が急峻になり電界集中を防止することが難
しくなる。
If the low-concentration N-type region 1151 becomes a high-concentration N-type region, a good LDD structure cannot be obtained because the originally required low-concentration N-type region is lacking. The characteristics of the TFT thus obtained also become insufficient. The polysilicon (p-Si) forming the low-concentration N-type region 1151 and the high-concentration N-type region 1152 is
If ions are excessively implanted, it becomes amorphous (amorphized), so that the amount of ions implanted into the high-concentration N-type region 1152 is limited. Therefore, the low concentration N-type region 11
If the region 51 is formed as a high-concentration N-type region, the gradient of the impurity concentration in the drain region becomes steep, and it becomes difficult to prevent electric field concentration.

【0011】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であって、LDD構造のTFTを基板上に形成するにあ
たり、製造工程におけるマスクの使用枚数を削減するこ
とで工程数を簡略化することができ、かつ、TFTのL
DD長のばらつきを抑え、ゲート電極とLDD構造との
位置ずれを無くすことができ、しかも、配線領域等にお
いてパターン残による欠陥を減らすことができ、その結
果、特性の経時劣化を招くおそれの無い安定したLDD
構造の半導体装置の製造方法、アクティブマトリクス基
板の製造方法、及びこのアクティブマトリクス基板を用
いた電気光学装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to simplify the number of steps in forming a TFT having an LDD structure on a substrate by reducing the number of masks used in a manufacturing process. And the TFT L
Variations in the DD length can be suppressed, the displacement between the gate electrode and the LDD structure can be eliminated, and defects due to remaining patterns can be reduced in the wiring region and the like, and as a result, there is no possibility that the characteristics will deteriorate over time. Stable LDD
It is an object to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a structure, a method for manufacturing an active matrix substrate, and an electro-optical device using the active matrix substrate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、基板上に薄膜トランジスタを形成する半導体
装置の製造方法において、前記薄膜トランジスタを構成
する半導体膜の表面にゲート絶縁膜、ゲート電極形成用
導電膜及びマスク用有機薄膜を順次形成する多層膜形成
工程と、前記マスク用有機薄膜をマスクにして前記ゲー
ト電極形成用導電膜をパターニングし、前記マスク用有
機薄膜のパターンと同一の大きさのマスク用導電膜を形
成するマスク用導電膜形成工程と、前記マスク用有機薄
膜及び前記マスク用導電膜をマスクにして前記半導体膜
に高濃度の不純物を導入する高濃度不純物導入工程と、
前記マスク用導電膜の両側部を選択除去し、前記マスク
用有機薄膜のパターンより小さい前記薄膜トランジスタ
のゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、前記マ
スク用有機薄膜を除去し、前記ゲート電極をマスクにし
て前記半導体膜に低濃度の不純物を導入する低濃度不純
物導入工程とを有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a thin film transistor on a substrate; forming a gate insulating film and a gate electrode on a surface of the semiconductor film forming the thin film transistor; A multilayer film forming step of sequentially forming a conductive film and an organic thin film for a mask, and patterning the conductive film for forming a gate electrode using the organic thin film for a mask as a mask, the same size as the pattern of the organic thin film for a mask. A mask conductive film forming step of forming a mask conductive film; a high-concentration impurity introducing step of introducing a high-concentration impurity into the semiconductor film using the mask organic thin film and the mask conductive film as a mask;
A gate electrode forming step of selectively removing both side portions of the mask conductive film and forming a gate electrode of the thin film transistor smaller than the pattern of the mask organic thin film; and removing the mask organic thin film and masking the gate electrode. And introducing a low-concentration impurity into the semiconductor film.

【0013】この半導体装置の製造方法は、LDD構造
のTFTを製造するための方法であり、多層膜形成工程
で半導体膜の表面にゲート絶縁膜、ゲート電極形成用導
電膜及びマスク用有機薄膜を順次形成し、マスク用導電
膜形成工程で前記マスク用有機薄膜をマスクにして前記
ゲート電極形成用導電膜をパターニングし、前記マスク
用有機薄膜のパターンと同一の大きさのマスク用導電膜
を形成する。このゲート電極形成用導電膜をパターニン
グする際に、異方性ドライエッチング、例えば反応性イ
オンエッチング(RIE)を用い、かつ、前記マスク用
有機薄膜のパターンの幅をゲート長とLDD構造の両側
の低濃度領域の幅とを合わせた幅とすれば、得られたマ
スク用導電膜のパターンは、その幅方向及び長さ方向共
に前記マスク用有機薄膜と同一となる。したがって、高
濃度不純物導入工程において、前記マスク用有機薄膜及
び前記マスク用導電膜をマスクにして前記半導体膜に高
濃度の不純物を導入すると、前記半導体膜に該マスク用
導電膜に対してセルフアライン的に不純物が導入され、
該半導体膜にソース領域及びドレイン領域が形成され
る。
This method of manufacturing a semiconductor device is a method for manufacturing a TFT having an LDD structure. In a multilayer film forming step, a gate insulating film, a conductive film for forming a gate electrode and an organic thin film for a mask are formed on the surface of a semiconductor film. The gate electrode forming conductive film is patterned using the mask organic thin film as a mask in a mask conductive film forming step to form a mask conductive film having the same size as the mask organic thin film pattern. I do. When patterning the conductive film for forming a gate electrode, anisotropic dry etching, for example, reactive ion etching (RIE) is used, and the width of the pattern of the organic thin film for mask is set to the gate length and the width of both sides of the LDD structure. If the width is made to match the width of the low-concentration region, the pattern of the obtained mask conductive film becomes the same as the mask organic thin film in both the width direction and the length direction. Therefore, in the high-concentration impurity introduction step, when a high-concentration impurity is introduced into the semiconductor film using the mask organic thin film and the mask conductive film as a mask, the semiconductor film is self-aligned with respect to the mask conductive film. Impurities are introduced
A source region and a drain region are formed in the semiconductor film.

【0014】ここで、前記半導体膜のうち、高濃度の不
純物が導入されない領域は、前記マスク用有機薄膜、す
なわち前記マスク用導電膜と同一の大きさの領域である
から、この領域の幅はゲート長とLDD構造の両側の低
濃度領域の幅とを合わせた幅となる。したがって、この
半導体膜のうち、マスク用導電膜で覆われていた領域
は、チャネル形成領域と、このチャネル形成領域の両側
に形成される低濃度の不純物が導入された高電界緩和領
域とを合わせた領域となる。この領域の幅方向及び長さ
方向の各寸法は、マスク用導電膜のパターニングに用い
られるマスク用有機薄膜の幅方向及び長さ方向の各寸法
と常に等しいので、マスクの位置ずれに起因してLDD
長がばらつくことはない。
Here, a region of the semiconductor film into which a high concentration impurity is not introduced is a region of the same size as the organic thin film for mask, that is, the conductive film for mask. The width is the sum of the gate length and the width of the low concentration region on both sides of the LDD structure. Therefore, in the semiconductor film, the region covered with the mask conductive film is composed of the channel formation region and the high electric field relaxation region formed on both sides of the channel formation region and doped with a low concentration impurity. Area. Since the dimensions in the width direction and the length direction of this region are always equal to the dimensions in the width direction and the length direction of the organic thin film for a mask used for patterning the conductive film for the mask, the displacement of the mask causes the displacement. LDD
The length does not vary.

【0015】次いで、ゲート電極形成工程で前記マスク
用導電膜の両側部を選択除去し、前記マスク用有機薄膜
のパターンより小さい前記薄膜トランジスタのゲート電
極を形成し、さらに、前記マスク用有機薄膜を除去し、
前記ゲート電極をマスクにして前記半導体膜に低濃度の
不純物を導入する低濃度不純物導入工程を行うので、前
記薄膜トランジスタのゲート電極をマスクとして用いる
ことで、新たにマスクを形成することなしに、半導体膜
中に高電界の緩和層となる低濃度領域と、ソース及びド
レイン領域となる高濃度領域を、少ない工程でしかも明
瞭に形成することができる。また、パターン残によっ
て、配線領域に欠陥が発生するのを防止することもでき
る。
Next, in a gate electrode forming step, both sides of the mask conductive film are selectively removed, a gate electrode of the thin film transistor smaller than the pattern of the mask organic thin film is formed, and further, the mask organic thin film is removed. And
Since the low-concentration impurity introduction step of introducing a low-concentration impurity into the semiconductor film using the gate electrode as a mask is performed, the semiconductor film can be formed without newly forming a mask by using the thin-film transistor gate electrode as a mask. In the film, a low-concentration region serving as a high-field relaxation layer and a high-concentration region serving as source and drain regions can be formed clearly with a small number of steps. In addition, it is possible to prevent a defect from occurring in the wiring region due to the remaining pattern.

【0016】従来の製造方法では、マスク用有機薄膜を
パターニングと不純物導入に2度用いると、膜の周縁部
が劣化してダレてくるために、高濃度領域に導入される
不純物が低濃度領域に導入されてしまい、低濃度領域に
おける不純物の濃度が高くなり、経時劣化し易くなると
いう不具合が生じていたが、本発明の製造方法では、高
濃度不純物導入工程のマスクとして前記マスク用有機薄
膜のパターンと同一の大きさのマスク用導電膜を用い、
低濃度不純物導入工程のマスクとして前記マスク用導電
膜の両側部を選択除去して得られるゲート電極を用いる
ことにより、1つのマスクで、ゲート電極のパターニン
グ、高濃度不純物導入、低濃度不純物導入の各工程を行
うことが可能になり、工程の簡略化が可能になる。これ
により、マスク合わせの際に生じる位置ずれ等による特
性不良等が生じるおそれがなく、自己整合的に低濃度領
域を形成することができる。
In the conventional manufacturing method, when the mask organic thin film is used twice for patterning and impurity introduction, the peripheral portion of the film is deteriorated and sagged. In the manufacturing method of the present invention, the organic thin film for a mask is used as a mask in the high-concentration impurity introduction step. Using a mask conductive film of the same size as the pattern of
By using a gate electrode obtained by selectively removing both sides of the mask conductive film as a mask for the low-concentration impurity introduction step, patterning of the gate electrode, high-concentration impurity introduction, and low-concentration impurity introduction can be performed with one mask. Each step can be performed, and the steps can be simplified. Accordingly, there is no possibility that a characteristic defect or the like due to a position shift or the like occurring at the time of mask alignment occurs, and a low-concentration region can be formed in a self-aligned manner.

【0017】また、高濃度領域に導入される不純物が低
濃度領域に導入されるおそれが無くなり、低濃度領域に
おける不純物の濃度が高くなることは無い。したがっ
て、高濃度領域と低濃度領域との区分が明瞭になり、低
濃度領域の不純物濃度が高くなることに起因する経時劣
化を避けることが可能な安定したLDD構造とすること
ができる。また、不純物導入工程用のマスクとして、マ
スク用有機薄膜に比べて耐性に優れたマスク用導電膜及
びゲート電極を用いるので、ゲート長及びLDD構造の
両側の低濃度領域の幅共に均一化され、LDD構造が高
精度で制御された形状のものとなる。この結果、導入の
際の不純物のエネルギーやドーズ量を所望の製品に合わ
せて任意に設定することが可能になる。
Further, there is no possibility that impurities introduced into the high concentration region are introduced into the low concentration region, and the impurity concentration in the low concentration region does not increase. Therefore, the distinction between the high-concentration region and the low-concentration region becomes clear, and a stable LDD structure can be obtained in which deterioration over time caused by an increase in the impurity concentration in the low-concentration region can be avoided. In addition, since a mask conductive film and a gate electrode that are more resistant than the mask organic thin film are used as a mask for the impurity introduction step, both the gate length and the width of the low-concentration region on both sides of the LDD structure are made uniform, The LDD structure has a shape controlled with high precision. As a result, it is possible to arbitrarily set the energy and dose of the impurity at the time of introduction in accordance with a desired product.

【0018】本発明の半導体装置の製造方法において
は、前記マスク用導電膜の両側部の選択除去は、ウエッ
トエッチング法を用いて行うのが好ましい。ウエットエ
ッチング法はエッチング時間を調整することにより、マ
スク用導電膜の両側部の横方向のエッチング量を調整す
ることが可能である。これにより、マスク用導電膜の両
側部をエッチングして得られるゲート電極の幅を高精度
で調整することが可能になり、ゲート長が均一なゲート
電極が得られる。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the selective removal of both sides of the conductive film for a mask is performed by a wet etching method. In the wet etching method, it is possible to adjust the lateral etching amount on both sides of the mask conductive film by adjusting the etching time. Thereby, the width of the gate electrode obtained by etching both sides of the mask conductive film can be adjusted with high precision, and a gate electrode with a uniform gate length can be obtained.

【0019】本発明の半導体装置の製造方法において
は、前記高濃度不純物導入工程では、前記半導体膜に不
純物を1×1015cm-2以上のドーズ量で導入し、前記
低濃度不純物導入工程では、前記半導体膜に不純物を1
×1015cm-2未満のドーズ量で導入することとしても
よい。本発明の半導体装置の製造方法においては、前記
薄膜トランジスタは、N型またはP型の薄膜トランジス
タである。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in the high-concentration impurity introducing step, an impurity is introduced into the semiconductor film at a dose of 1 × 10 15 cm −2 or more. , The semiconductor film is
It may be introduced at a dose of less than × 10 15 cm −2 . In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the thin film transistor is an N-type or P-type thin film transistor.

【0020】本発明のアクティブマトリクス基板の製造
方法は、請求項1ないし4のいずれか1項記載の半導体
装置の製造方法を用いて、前記薄膜トランジスタからな
る画素スイッチング用薄膜トランジスタ及び駆動回路用
薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと異なる導
電型の薄膜トランジスタからなる駆動回路用薄膜トラン
ジスタとを、同一基板上に形成することを特徴とする。
A method for manufacturing an active matrix substrate according to the present invention uses the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the thin film transistor for pixel switching and the thin film transistor for a driving circuit, comprising the thin film transistor, The thin film transistor and a thin film transistor for a driving circuit including a thin film transistor of a different conductivity type are formed over the same substrate.

【0021】この場合、N型の薄膜トランジスタからな
る画素スイッチング用薄膜トランジスタ及び駆動回路用
薄膜トランジスタと、P型の薄膜トランジスタからなる
駆動回路用薄膜トランジスタとを同一基板上に形成す
る。また、P型の薄膜トランジスタからなる画素スイッ
チング用薄膜トランジスタ及び駆動回路用薄膜トランジ
スタと、N型の薄膜トランジスタからなる駆動回路用薄
膜トランジスタとを同一基板上に形成してもよい。
In this case, a pixel switching thin film transistor and a drive circuit thin film transistor formed of an N type thin film transistor and a drive circuit thin film transistor formed of a P type thin film transistor are formed on the same substrate. Further, a pixel switching thin film transistor and a drive circuit thin film transistor including a P-type thin film transistor and a drive circuit thin film transistor including an N-type thin film transistor may be formed over the same substrate.

【0022】本発明の電気光学装置は、請求項5記載の
アクティブマトリクス基板の製造方法を用いて製造した
アクティブマトリクス基板と対向基板との間に電気光学
物質を挟持することを特徴とする。前記電気光学物質を
液晶とし、前記電気光学装置を液晶表示装置とした構成
としてもよい。
An electro-optical device according to the present invention is characterized in that an electro-optical material is sandwiched between an active matrix substrate manufactured by the method of manufacturing an active matrix substrate according to claim 5 and a counter substrate. The electro-optical material may be a liquid crystal, and the electro-optical device may be a liquid crystal display.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の半導体装置の製造方法、
アクティブマトリクス基板の製造方法及び電気光学装置
の一実施の形態について図面に基づき説明する。図1
は、本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方法によ
り得られた半導体装置を示す断面図である。図2および
図3は、この半導体装置の製造方法を示す過程図であ
る。ここに示す半導体装置は、後述する電気光学装置に
用いるLDD構造を有するN型の画素スイッチング用T
FTであり、LDD構造を有するN型の駆動回路用TF
T及びセルフアライン構造を有するP型の駆動回路用T
FTと共に駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板
を構成している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention,
An embodiment of a method for manufacturing an active matrix substrate and an electro-optical device will be described with reference to the drawings. FIG.
1 is a sectional view showing a semiconductor device obtained by a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 are process diagrams showing a method for manufacturing the semiconductor device. The semiconductor device shown here is an N-type pixel switching TFT having an LDD structure used in an electro-optical device described later.
FT for N-type drive circuit having LDD structure
T and T for P-type drive circuit having self-aligned structure
Together with the FT, a drive circuit built-in type active matrix substrate is configured.

【0024】図1において、ガラス基板1上に、酸化ケ
イ素(SiO2)等からなる下地酸化膜(下地絶縁膜)
2、N型の画素用TFTを構成する島状のポリシリコン
膜(半導体膜)3が順次形成され、ポリシリコン膜3の
表面にSiO2からなるゲート酸化膜(ゲート絶縁膜)
4が形成され、ポリシリコン膜3に対峙するゲート酸化
膜4の表面にクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、
タンタル(Ta)等の金属からなるゲート電極5が形成
されている。ガラス基板1は、絶縁性を有しかつ平坦性
に優れた基板であればよく、例えば石英基板等に置き換
えることもできる。下地酸化膜2は、酸化ケイ素(Si
2)、酸化ケイ素/窒化ケイ素(SiO2/Si34
の2層膜等からなる絶縁膜に置き換えることもできる。
ポリシリコン膜3は、ソース・ドレイン領域11、12
と、これらソース・ドレイン領域11、12の間にチャ
ネルを形成するためのチャネル形成領域13とを有して
いる。
In FIG. 1, a base oxide film (base insulating film) made of silicon oxide (SiO 2 ) or the like is formed on a glass substrate 1.
2. An island-shaped polysilicon film (semiconductor film) 3 constituting an N-type pixel TFT is sequentially formed, and a gate oxide film (gate insulating film) made of SiO 2 is formed on the surface of the polysilicon film 3.
Chromium (Cr), aluminum (Al), and the like are formed on the surface of the gate oxide film 4 facing the polysilicon film 3.
A gate electrode 5 made of a metal such as tantalum (Ta) is formed. The glass substrate 1 may be a substrate having an insulating property and an excellent flatness, and may be replaced with, for example, a quartz substrate. The underlying oxide film 2 is made of silicon oxide (Si
O 2 ), silicon oxide / silicon nitride (SiO 2 / Si 3 N 4 )
Can be replaced with an insulating film composed of a two-layer film or the like.
The polysilicon film 3 has source / drain regions 11 and 12
And a channel forming region 13 for forming a channel between the source / drain regions 11 and 12.

【0025】ソース・ドレイン領域11、12は、後述
するソース・ドレイン電極6、7が電気的に接続する部
分が高濃度N型領域111、121であり、ゲート電極
5の端部にゲート酸化膜4を介して対峙する部分が低濃
度N型領域112、122である。そして、高濃度N型
領域111、121と、低濃度N型領域112、122
と、チャネル形成領域13とによりLDD構造を有する
N型の画素用TFT10が構成されている。このソース
・ドレイン領域11、12では、高濃度N型領域11
1、121の不純物濃度は約1×1020cm-3、低濃度
N型領域112、122の不純物濃度は約1×1018
-3である。したがって、このTFT10では、低濃度
N型領域112、122によりドレイン端における電界
強度が緩和された状態にあるために、オフリーク電流が
著しく小さくなる。また、このTFT10はLDD構造
であるから、セルフアライン構造のTFTに比較して、
ソース・ドレイン間の耐電圧を高くすることができ、チ
ャネル長を短くすることができる。
In the source / drain regions 11 and 12, the portions to which the source / drain electrodes 6 and 7 described later are electrically connected are the high-concentration N-type regions 111 and 121, and a gate oxide film is formed at the end of the gate electrode 5. The portions opposed to each other via 4 are the low-concentration N-type regions 112 and 122. Then, the high-concentration N-type regions 111 and 121 and the low-concentration N-type regions 112 and 122
And the channel forming region 13 constitute an N-type pixel TFT 10 having an LDD structure. In the source / drain regions 11 and 12, the high-concentration N-type region 11
The impurity concentration of 1 and 121 is about 1 × 10 20 cm −3 , and the impurity concentration of low-concentration N-type regions 112 and 122 is about 1 × 10 18 c.
m -3 . Therefore, in the TFT 10, since the electric field intensity at the drain end is reduced by the low-concentration N-type regions 112 and 122, the off-leak current is significantly reduced. Further, since the TFT 10 has an LDD structure, compared with a TFT having a self-aligned structure,
The withstand voltage between the source and the drain can be increased, and the channel length can be shortened.

【0026】また、チャネル形成領域13は、ポリシリ
コン膜3のうち不純物が導入されなかった部分である
が、例えば、低濃度のボロン(B)イオンによりチャネ
ルドープしてある場合、不純物濃度が約1×1016cm
-3 〜1×1017cm-3の低濃度P型領域などとされ
る。例えば、駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基
板において、このようなチャネルドープを行うと、N型
の駆動回路用TFT及びP型の駆動回路用TFTのスレ
ッショルド電圧を所定の値に設定することができる。一
般に、正孔の移動度μhは電子の移動度μeに比して小さ
いから、P型の駆動回路用TFTのオン電流はN型の駆
動回路用TFTのオン電流に比して著しく小さい傾向に
あるが、このオン電流の大きさの違いは、チャネルドー
プによってスレッショルド電圧を調整することにより、
ほぼ解決することができる。これにより、この駆動回路
内蔵型のアクティブマトリクス基板では、相補型トラン
ジスタ回路を構成するN型の駆動回路用TFTとP型の
駆動回路用TFTとの間におけるオン電流のバランスが
よくなる。
The channel forming region 13 is a portion of the polysilicon film 3 where no impurity is introduced. For example, when the channel is doped with low-concentration boron (B) ions, the impurity concentration is about 1 × 10 16 cm
-3 to 1 × 10 17 cm −3 , etc. For example, by performing such channel doping on an active matrix substrate with a built-in drive circuit, the threshold voltages of the N-type drive circuit TFT and the P-type drive circuit TFT can be set to predetermined values. In general, the hole mobility μ h is smaller than the electron mobility μ e , so that the ON current of the P-type driving circuit TFT is significantly smaller than the ON current of the N-type driving circuit TFT. Although there is a tendency, the difference in the magnitude of this on-current is caused by adjusting the threshold voltage by channel doping.
Almost can be solved. As a result, in the active matrix substrate with a built-in drive circuit, the on-current between the N-type drive circuit TFT and the P-type drive circuit TFT constituting the complementary transistor circuit is well balanced.

【0027】また、ゲート電極5の表面側には、下層側
層間絶縁膜21が形成され、この下層側層間絶縁膜21
には高濃度N型領域111、121に達するコンタクト
ホール22、23が形成され、下層側層間絶縁膜21の
コンタクトホール22、23を介して高濃度N型領域1
11、121に電気的に接続するソース・ドレイン電極
6、7が形成されている。ソース・ドレイン電極6、7
及び下層側層間絶縁膜21の表面側には上層側層間絶縁
膜24が形成され、上層側層間絶縁膜24にはソース・
ドレイン電極7に達するコンタクトホール25が形成さ
れ、上層側層間絶縁膜24のコンタクトホール25を介
してソース・ドレイン電極7に電気的に接続する画素電
極8が形成されている。
A lower interlayer insulating film 21 is formed on the surface of the gate electrode 5.
Contact holes 22 and 23 reaching the high-concentration N-type regions 111 and 121 are formed, and the high-concentration N-type region 1 is formed through the contact holes 22 and 23 of the lower interlayer insulating film 21.
Source / drain electrodes 6 and 7 electrically connected to 11 and 121 are formed. Source / drain electrodes 6, 7
An upper interlayer insulating film 24 is formed on the surface side of the lower interlayer insulating film 21, and the source interlayer
A contact hole 25 reaching the drain electrode 7 is formed, and a pixel electrode 8 electrically connected to the source / drain electrode 7 via the contact hole 25 in the upper interlayer insulating film 24 is formed.

【0028】次に、本実施形態に係る半導体装置の製造
方法について、LDD構造を有するN型の画素スイッチ
ング用TFTを例に採り説明する。まず、図2(a)に
示すように、化学気相反応法(CVD法)等を用いてガ
ラス基板1の表面に下地酸化膜2を形成する(下地絶縁
膜形成工程)。ここで、この下地酸化膜2がSiO2
層の場合には、プラズマCVD法(マイクロ波プラズマ
CVD法、光CVD法等)あるいは通常のCVD法等を
用いてSiO2を堆積することで成膜がなされる。ま
た、この下地酸化膜2がSiO2/Si34の2層で構
成されている場合には、プラズマCVD法等を用いてS
34を堆積し、プラズマCVD法あるいは通常のCV
D法等を用いてSiO2を堆積し、プラズマCVD法等
を用いてSi34を堆積することで成膜がなされる。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment will be described using an N-type pixel switching TFT having an LDD structure as an example. First, as shown in FIG. 2A, a base oxide film 2 is formed on the surface of a glass substrate 1 using a chemical vapor reaction method (CVD method) or the like (base insulating film forming step). Here, the base oxide film 2 is made of SiO 2 1
In the case of a layer, a film is formed by depositing SiO 2 using a plasma CVD method (microwave plasma CVD method, optical CVD method, or the like) or a normal CVD method. When the underlying oxide film 2 is composed of two layers of SiO 2 / Si 3 N 4 ,
i 3 N 4 is deposited and plasma CVD or normal CV
A film is formed by depositing SiO 2 using the D method or the like and depositing Si 3 N 4 using the plasma CVD method or the like.

【0029】次いで、プラズマCVD法等を用いて下地
酸化膜2上にアモルファスシリコン膜(amorphous sili
con)を形成した後、このアモルファスシリコン膜をレ
ーザアニール法または急速加熱法によりその結晶粒を成
長させてポリシリコン膜(polysilicon)201とし、
このポリシリコン膜201をフォトリソグラフィ法を用
いてパターニングし、N型の画素用TFT10の形成領
域にポリシリコン膜を残し、島状のポリシリコン膜3と
する。なお、ポリシリコン膜201は、減圧CVD法等
を用いて下地酸化膜2上に直接形成してもよい。
Next, an amorphous silicon film (amorphous silicon film) is formed on the underlying oxide film 2 by using a plasma CVD method or the like.
con), the crystal grains of the amorphous silicon film are grown by a laser annealing method or a rapid heating method to form a polysilicon film (polysilicon) 201,
The polysilicon film 201 is patterned by using a photolithography method, and the polysilicon film is left in a region where the N-type pixel TFT 10 is formed, thereby forming an island-shaped polysilicon film 3. Note that the polysilicon film 201 may be formed directly on the underlying oxide film 2 using a low pressure CVD method or the like.

【0030】次いで、TEOS−CVD法、プラズマC
VD法、熱酸化法等を用いてポリシリコン膜3の表面に
厚さが約30nm〜約200nmのSiO2からなるゲ
ート酸化膜4を形成する。なお、熱酸化法を用いてゲー
ト酸化膜4を形成する際には、アモルファスシリコン膜
の結晶化も同時に行うことで、ポリシリコン膜3とする
ことができる。また、ポリシリコン膜3のチャネル形成
領域にチャネルドープを行う場合、例えば、このタイミ
ングで約5×1011cm-2 〜5×1012cm-2のドー
ズ量でボロン(B)イオンを打ち込む。この結果、シリ
コン膜3は、不純物濃度が約1×1010cm-3 〜1×
1017cm-3の低濃度P型のシリコン膜となる。
Next, the TEOS-CVD method and the plasma C
A gate oxide film 4 made of SiO 2 having a thickness of about 30 nm to about 200 nm is formed on the surface of the polysilicon film 3 by using a VD method, a thermal oxidation method, or the like. When the gate oxide film 4 is formed using the thermal oxidation method, the polysilicon film 3 can be formed by simultaneously crystallization of the amorphous silicon film. When channel doping is performed on the channel forming region of the polysilicon film 3, for example, boron (B) ions are implanted at this timing at a dose of about 5 × 10 11 cm −2 to 5 × 10 12 cm −2 . As a result, the silicon film 3 has an impurity concentration of about 1 × 10 10 cm −3 to 1 ×.
A low-concentration P-type silicon film of 10 17 cm −3 is obtained.

【0031】次いで、図2(b)に示すように、ゲート
酸化膜4の表面に、厚さが約200nm〜約600nm
のTa、Cr、Al等の金属膜からなるゲート電極形成
用導電膜202を形成し、このゲート電極形成用導電膜
202の表面にレジスト膜(マスク用有機薄膜)203
を形成する(多層膜形成工程)。次いで、図2(c)に
示すように、通常の微細加工技術を用いてレジスト膜2
03をパターニングしてレジストマスク203aとす
る。ここで、レジストマスク203aの幅は、LDD構
造の一方の側の低濃度N型領域122の幅L1と、チャ
ネル形成領域13のゲート長L2と、LDD構造の他方
の側の低濃度N型領域112の幅L3を合わせた幅Lと
する。
Next, as shown in FIG. 2B, a thickness of about 200 nm to about 600 nm is formed on the surface of the gate oxide film 4.
A gate electrode forming conductive film 202 made of a metal film of Ta, Cr, Al or the like is formed, and a resist film (organic thin film for mask) 203 is formed on the surface of the gate electrode forming conductive film 202.
Is formed (a multilayer film forming step). Next, as shown in FIG. 2 (c), the resist film 2 is formed using a normal fine processing technique.
03 is patterned to form a resist mask 203a. The width of the resist mask 203a has a width L 1 of the low concentration N-type region 122 of one side of the LDD structure, a gate length L 2 of the channel formation region 13, a low concentration of the other side of the LDD structure N The width L is the sum of the width L 3 of the mold region 112.

【0032】次いで、図2(d)に示すように、異方性
ドライエッチング法、例えば反応性イオンエッチング
(RIE)法により、このレジストマスク203aを用
いてゲート電極形成用導電膜202をパターニングし、
レジストマスク203aのレジストパターンと同一の大
きさのマスク用導電膜202aとする(マスク用導電膜
形成工程)。次いで、イオンドーピング法により、レジ
ストマスク203a及びマスク用導電膜202aをマス
クとして、ポリシリコン膜3にリン(P)イオン(N
型)を30〜80keVで1〜5×1015cm-2のドー
ズ量(高濃度)でイオン注入する(高濃度不純物導入工
程)。この結果、不純物濃度が約1×1020cm-3の高
濃度N型領域111、121がポリシリコン膜3にマス
ク用導電膜202aに対してセルフアライン的に形成さ
れる。
Next, as shown in FIG. 2D, the conductive film 202 for forming a gate electrode is patterned by anisotropic dry etching, for example, reactive ion etching (RIE) using the resist mask 203a. ,
A conductive film for mask 202a having the same size as the resist pattern of the resist mask 203a is formed (mask conductive film forming step). Next, phosphorus (P) ions (N) are added to the polysilicon film 3 by ion doping using the resist mask 203a and the mask conductive film 202a as a mask.
Is ion-implanted at 30 to 80 keV with a dose (high concentration) of 1 to 5 × 10 15 cm −2 (high concentration impurity introduction step). As a result, high-concentration N-type regions 111 and 121 having an impurity concentration of about 1 × 10 20 cm −3 are formed in the polysilicon film 3 in a self-aligned manner with respect to the mask conductive film 202a.

【0033】なお、ポリシリコン膜3のうちマスク用導
電膜202aに覆われていた領域はイオン注入がなされ
ないので、ノンドープ領域204となる。このノンドー
プ領域204は、レジストマスク203aのレジストパ
ターン、すなわちマスク用導電膜202aと同一の大き
さであるから、このノンドープ領域204の幅は、低濃
度N型領域122の幅L1と、チャネル形成領域13の
ゲート長L2と、低濃度N型領域112の幅L3を合わせ
た幅Lとなる。したがって、このノンドープ領域204
は、チャネル形成領域13と、このチャネル形成領域1
3の両側に形成される低濃度N型領域112、122と
を合わせた領域となる。このノンドープ領域204の幅
方向及び長さ方向の各寸法は、マスク用導電膜202a
のパターニングに用いられるレジストマスク203aの
幅方向及び長さ方向の各寸法と常に等しい。
The region of the polysilicon film 3 which is covered with the mask conductive film 202a is not ion-implanted, and thus becomes a non-doped region 204. The non-doped region 204, the resist pattern of the resist mask 203a, i.e. from a conductive film 202a same size and mask, the width of the non-doped region 204 has a width L 1 of the low concentration N-type region 122, a channel formation The width L is the sum of the gate length L 2 of the region 13 and the width L 3 of the low-concentration N-type region 112. Therefore, this non-doped region 204
Are the channel forming region 13 and the channel forming region 1
3 is a region in which the low-concentration N-type regions 112 and 122 formed on both sides of the substrate 3 are combined. The dimensions of the non-doped region 204 in the width direction and the length direction are determined by the mask conductive film 202a.
Are always equal to the dimensions in the width direction and the length direction of the resist mask 203a used for patterning.

【0034】また、レジストマスク203aを用いてゲ
ート電極形成用導電膜202をエッチングすると、図3
(a)に示すように、このレジストマスク203aの端
部が約1μmの幅でダレて断面台形状あるいは断面カマ
ボコ型状になる。従来では、端部がダレたレジストマス
ク203aのみを用いてポリシリコン膜3に高濃度のイ
オン注入を行っていたために、リン(P)イオンがレジ
ストマスク203aの端部下方のポリシリコン膜3のう
ちの低濃度N型領域112、122になるべき領域にま
で注入されてしまい、低濃度N型領域112、122が
高濃度N型領域になってしまうという不具合が生じるお
それがあったが、本実施形態では、レジストマスク20
3a及びマスク用導電膜202aをマスクとして、ポリ
シリコン膜3に高濃度のイオン注入を行うので、リン
(P)イオンが低濃度N型領域112、122にまで注
入されるおそれが無くなり、その結果、低濃度N型領域
112、122が高濃度N型領域になってしまうという
不具合が生じるおそれもなくなる。
When the gate electrode forming conductive film 202 is etched using the resist mask 203a,
As shown in (a), the end of the resist mask 203a is sagged with a width of about 1 μm to have a trapezoidal cross section or a squashed cross section. Conventionally, high-concentration ions are implanted into the polysilicon film 3 using only the resist mask 203a whose end is sagged. Therefore, phosphorus (P) ions are injected into the polysilicon film 3 below the end of the resist mask 203a. The low concentration N-type regions 112 and 122 may be implanted into the regions that should become low concentration N-type regions 112 and 122, and the low concentration N-type regions 112 and 122 may become high concentration N-type regions. In the embodiment, the resist mask 20
Since high-concentration ion implantation is performed on the polysilicon film 3 using the mask 3a and the mask conductive film 202a as a mask, there is no possibility that phosphorus (P) ions are implanted into the low-concentration N-type regions 112 and 122. As a result, In addition, there is no possibility that the low-concentration N-type regions 112 and 122 become high-concentration N-type regions.

【0035】次いで、図3(a)に示すように、ウエッ
トエッチング法によりレジストマスク203aを用いて
マスク用導電膜202aが所望のゲート長L2、すなわ
ちゲート電極として必要な幅になるように、このマスク
用導電膜202aの両側部をオーバーエッチングし、ゲ
ート電極5とする(ゲート電極形成工程)。この際、マ
スク用導電膜202aは横方向に等方的にオーバーエッ
チングがなされるので、得られたゲート電極5の幅すな
わちゲート長L2は、レジストマスク203aのレジス
トパターンの幅Lより狭いものとなる。したがって、こ
の幅Lより狭いゲート長L2を有するTFTのゲート電
極5を形成することができる。このゲート電極5を形成
した後、レジストマスク203aを除去する。
Next, as shown in FIG. 3A, the mask conductive film 202a is formed by wet etching using a resist mask 203a so that the mask conductive film 202a has a desired gate length L 2 , that is, a width required as a gate electrode. Both sides of the mask conductive film 202a are over-etched to form the gate electrode 5 (gate electrode forming step). At this time, since the mask conductive film 202a is isotropically overetching is done laterally, width or the gate length L 2 of the obtained gate electrode 5 is narrower than the width L of the resist pattern of the resist mask 203a Becomes Therefore, it is possible to form the gate electrode 5 of the TFT having a narrow gate length L 2 from the width L. After forming the gate electrode 5, the resist mask 203a is removed.

【0036】次いで、図3(b)に示すように、ゲート
電極5を自己整合マスクとして、ポリシリコン膜3のノ
ンドープ領域204にリン(P)イオン(N型)を30
〜80keVで1〜5×1013cm-2のドーズ量(低濃
度)でイオン注入する(低濃度不純物導入工程)。この
結果、ノンドープ領域204に、不純物濃度が約1×1
18cm-3の低濃度N型領域112、122がゲート電
極5に対してセルフアライン的に形成される。なお、こ
の際、高濃度N型領域111、121に対しても上記の
ドーズ量(低濃度)でイオン注入がなされるが、高濃度
N型領域111、121の不純物濃度は低濃度N型領域
112、122の不純物濃度と比較して2桁以上も高い
ので、高濃度N型領域111、121の不純物濃度に対
してはほとんど影響を与えることがない。また、このノ
ンドープ領域204のうちゲート電極5と重なる領域に
はイオン注入がなされないので、低濃度N型領域11
2、122に挟まれたノンドープの領域にはチャネル形
成領域13が形成される。
Next, as shown in FIG. 3B, using the gate electrode 5 as a self-alignment mask, 30 (P) ions (N-type) are added to the non-doped region 204 of the polysilicon film 3.
Ion implantation is performed at a dose of 1 to 5 × 10 13 cm −2 (low concentration) at 80 keV (low concentration impurity introduction step). As a result, the impurity concentration is approximately 1 × 1
The low-concentration N-type regions 112 and 122 of 0 18 cm -3 are formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 5. At this time, ions are also implanted into the high-concentration N-type regions 111 and 121 at the above dose (low concentration), but the impurity concentration of the high-concentration N-type regions 111 and 121 is low. Since the impurity concentration of the high-concentration N-type regions 111 and 121 is hardly affected, since the impurity concentration of the high-concentration N-type regions 111 and 121 is higher by two digits or more than that of the impurity concentrations of 112 and 122. Further, since ion implantation is not performed in a region of the non-doped region 204 overlapping with the gate electrode 5, the low-concentration N-type region 11
A channel forming region 13 is formed in the non-doped region between the regions 2 and 122.

【0037】次いで、図1に示すように、ゲート電極5
の表面側に下層側層間絶縁膜21を形成し、この下層側
層間絶縁膜21に高濃度N型領域111、121に達す
るコンタクトホール22、23を形成する。次いで、コ
ンタクトホール22、23に導電材料を充填しソース・
ドレイン電極6、7を形成する。次いで、下層側層間絶
縁膜21の表面に上層側層間絶縁膜24を形成し、この
上層側層間絶縁膜24にドレイン電極7に達するコンタ
クトホール25を形成し、上層側層間絶縁膜24の表面
にコンタクトホール25を介してソース・ドレイン電極
7に電気的に接続する画素電極8を形成する。
Next, as shown in FIG.
A lower interlayer insulating film 21 is formed on the surface side of the substrate, and contact holes 22 and 23 reaching the high-concentration N-type regions 111 and 121 are formed in the lower interlayer insulating film 21. Next, the contact holes 22 and 23 are filled with a conductive material,
The drain electrodes 6 and 7 are formed. Next, an upper interlayer insulating film 24 is formed on the surface of the lower interlayer insulating film 21, a contact hole 25 reaching the drain electrode 7 is formed in the upper interlayer insulating film 24, and a contact hole 25 is formed on the surface of the upper interlayer insulating film 24. The pixel electrode 8 electrically connected to the source / drain electrode 7 via the contact hole 25 is formed.

【0038】このように、本実施形態の半導体装置の製
造方法では、レジストマスク203a及びマスク用導電
膜202aをマスクとして、ポリシリコン膜3にリン
(P)イオンをイオン注入し、次いで、マスク用導電膜
202aの両側部をオーバーエッチングしてゲート電極
5とし、次いで、レジストマスク203aを除去し、ゲ
ート電極5をマスクとして、ポリシリコン膜3にリン
(P)イオンをイオン注入するので、ポリシリコン膜3
には、高濃度N型領域111、121がマスク用導電膜
202aに対してセルフアライン的に形成され、不純物
濃度が高濃度N型領域111、121より低濃度の低濃
度N型領域112、122がゲート電極5に対してセル
フアライン的に形成される。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, phosphorus (P) ions are ion-implanted into the polysilicon film 3 using the resist mask 203a and the mask conductive film 202a as a mask, and then the mask Since both sides of the conductive film 202a are over-etched to form the gate electrode 5, the resist mask 203a is removed, and phosphorus (P) ions are ion-implanted into the polysilicon film 3 using the gate electrode 5 as a mask. Membrane 3
In this case, the high-concentration N-type regions 111 and 121 are formed in a self-aligned manner with respect to the mask conductive film 202a, and the low-concentration N-type regions 112 and 122 have a lower impurity concentration than the high-concentration N-type regions 111 and 121. Are formed in a self-aligned manner with respect to gate electrode 5.

【0039】ここで、低濃度N型領域122の幅L1
び低濃度N型領域112の幅L3は、マスク用導電膜2
02aの幅Lとゲート電極5の幅L2の差の1/2に等
しく常に一定である。したがって、製造工程におけるL
DD長のばらつきは極めて小さなものとなり、従来、問
題とされたマスクの位置ずれに起因するLDD長のばら
つきを抑制することができる。以上により、従来、低濃
度N型領域112、122を形成する際に必要とされた
フォトリソグラフィが不要になり、マスク合わせの際に
生じる位置ずれ等による特性不良等が生じるおそれがな
く、自己整合的に低濃度領域を形成することができる。
[0039] Here, the width L 3 of the width L 1 and the low concentration N-type region 112 of the low-concentration N-type region 122 is masked conductive film 2
Is always constant equal to half the difference between the width L 2 of the width L and the gate electrode 5 of 02a. Therefore, L in the manufacturing process
The variation in the DD length becomes extremely small, and the variation in the LDD length caused by the positional displacement of the mask, which has been conventionally regarded as a problem, can be suppressed. As described above, the photolithography conventionally required when forming the low-concentration N-type regions 112 and 122 becomes unnecessary, and there is no possibility that a characteristic defect or the like due to a positional shift or the like that occurs at the time of mask alignment occurs. A low-concentration region can be formed in an efficient manner.

【0040】また、レジストマスク203a及びマスク
用導電膜202aをマスクとして、ポリシリコン膜3に
リン(P)イオンをイオン注入し、ゲート電極5をマス
クとして、ポリシリコン膜3にリン(P)イオンをイオ
ン注入するので、高濃度N型領域111、121に導入
される不純物が低濃度N型領域112、122に導入さ
れるおそれが無くなり、低濃度N型領域112、122
における不純物の濃度が高くなることも無い。したがっ
て、低濃度N型領域112、122を高濃度N型領域1
11、121に対して明確に区分することが可能にな
り、安定したLDD構造となり、信頼性が向上する。こ
れにより、従来問題とされた低濃度N型領域112、1
22の不純物濃度が高くなることに起因する経時劣化を
避けることができる。
Further, phosphorus (P) ions are implanted into the polysilicon film 3 using the resist mask 203a and the mask conductive film 202a as masks, and phosphorus (P) ions are implanted into the polysilicon film 3 using the gate electrode 5 as a mask. Is implanted, there is no possibility that impurities introduced into the high-concentration N-type regions 111 and 121 will be introduced into the low-concentration N-type regions 112 and 122, and the low-concentration N-type regions 112 and 122 will not be introduced.
Does not increase the impurity concentration. Therefore, the low-concentration N-type regions 112 and 122 are
11 and 121 can be clearly divided, a stable LDD structure can be obtained, and the reliability can be improved. As a result, the low-concentration N-type regions 112 and 1
22 can be prevented from deteriorating with time due to the increased impurity concentration.

【0041】また、不純物導入工程用のマスクとして、
レジストに比べて耐性に優れたマスク用導電膜202a
及びゲート電極5を用いるので、ゲート長L2、低濃度
N型領域122の幅L1、低濃度N型領域112の幅L3
を均一化することができ、LDD構造を高精度で制御さ
れた形状のものとすることができる。この結果、導入の
際の不純物のエネルギーやドーズ量を所望の製品に合わ
せて任意に設定することができる。
As a mask for the impurity introduction step,
Conductive film 202a for a mask that is more resistant than a resist
And so using the gate electrode 5, the gate length L 2, the width L 1 of the low concentration N-type region 122, the width L 3 of the low-concentration N-type region 112
Can be made uniform, and the LDD structure can have a shape controlled with high precision. As a result, the energy and dose of the impurity at the time of introduction can be arbitrarily set in accordance with a desired product.

【0042】また、低濃度不純物導入工程においては、
ゲート電極5をマスクとして、シリコン膜3にリン
(P)イオンを注入するために、低ドーズ量のリン
(P)イオンはノンドープ領域204のみならず高濃度
N型領域111、121にも注入されるが、この高濃度
N型領域111、121は高濃度であるから、低濃度の
リン(P)イオンが導入されても、高濃度N型領域11
1、121の不純物濃度はほとんど影響を受けない。し
たがって、この低濃度不純物導入工程においては、低濃
度不純物導入用のマスクを別途形成する等の作業が不必
要となるので、マスク形成のための工程を省くことがで
き、製造コストを削減することができる。また、ゲート
電極を2度エッチングすることにより、パターン残によ
り配線領域に欠陥が発生するのを防止することができ
る。
In the low concentration impurity introducing step,
In order to implant phosphorus (P) ions into the silicon film 3 using the gate electrode 5 as a mask, low-dose phosphorus (P) ions are implanted not only into the non-doped region 204 but also into the high-concentration N-type regions 111 and 121. However, since the high-concentration N-type regions 111 and 121 have a high concentration, even if a low-concentration phosphorus (P) ion is introduced, the high-concentration N-type region 11
The impurity concentrations of 1, 121 are hardly affected. Therefore, in the low-concentration impurity introduction step, an operation such as separately forming a mask for introducing the low-concentration impurity is not required, so that the step for forming the mask can be omitted, and the manufacturing cost can be reduced. Can be. Further, by etching the gate electrode twice, it is possible to prevent a defect from occurring in the wiring region due to the remaining pattern.

【0043】図4は、電気光学装置の構成を模式的に示
すブロック図である。この電気光学装置は、上述した半
導体装置の製造方法により、同一基板上にN型の画素用
TFT10及び駆動回路用TFTとP型の駆動回路用T
FTとを形成したアクティブマトリクス基板を用いてい
る。図4に示すように、電気光学装置用のアクティブマ
トリクス基板301上には、データ線90および走査線
91が互いに直交するように形成されている。この走査
線91には、各画素において画素電極に接続する画素用
TFT10のゲートが接続され、データ線90には画素
用TFT10のソースが接続されている。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the electro-optical device. In this electro-optical device, the N-type pixel TFT 10 and the driving circuit TFT and the P-type driving circuit T
An active matrix substrate on which an FT is formed is used. As shown in FIG. 4, a data line 90 and a scanning line 91 are formed on an active matrix substrate 301 for an electro-optical device so as to be orthogonal to each other. The gate of the pixel TFT 10 connected to the pixel electrode in each pixel is connected to the scanning line 91, and the source of the pixel TFT 10 is connected to the data line 90.

【0044】各画素には、画素用TFT10を介して画
像信号が入力される液晶セル94が存在している。ま
た、データ線90に対しては、シフトレジスタ84、レ
ベルシフタ85、ビデオライン87、アナログスイッチ
86を備えたデータ線駆動回路60がアクティブマトリ
クス基板301上に形成されている。また、走査線91
に対しては、シフトレジスタ88およびレベルシフタ8
9を備えた走査線駆動回路70がアクティブマトリクス
基板301上に形成されている。
Each pixel has a liquid crystal cell 94 to which an image signal is input via the pixel TFT 10. For the data line 90, a data line driving circuit 60 including a shift register 84, a level shifter 85, a video line 87, and an analog switch 86 is formed on an active matrix substrate 301. Also, the scanning line 91
, The shift register 88 and the level shifter 8
9 is formed on an active matrix substrate 301.

【0045】このような走査線駆動回路70およびデー
タ線駆動回路60は、N型の駆動回路用TFT及びP型
の駆動回路用TFTにより構成されている。各画素に
は、容量線98との間に保持容量40(容量素子)が形
成される場合があり、この保持容量40は、液晶セル9
4での電荷の保持特性を高める機能を有する。なお、保
持容量40は前段の走査線91との間に形成される場合
もある。このように構成されたアクティブマトリクス基
板301は、図5及び図6に示すようにして電気光学装
置を構成する。
The scanning line driving circuit 70 and the data line driving circuit 60 are composed of an N-type driving circuit TFT and a P-type driving circuit TFT. In each pixel, a storage capacitor 40 (capacitive element) may be formed between the pixel and the capacitor line 98.
4 has the function of improving the charge retention characteristics. Note that the storage capacitor 40 may be formed between the scanning line 91 and the preceding stage. The active matrix substrate 301 thus configured forms an electro-optical device as shown in FIGS.

【0046】図5は電気光学装置の平面図であり、図6
は図5のH−H′線に沿う断面図である。これらの図に
おいて、電気光学装置401は、上述したアクティブマ
トリクス基板301と、石英基板や高耐熱ガラス基板な
どの透明な絶縁基板500に対向電極71およびマトリ
クス状の遮光膜501が形成された対向基板302と、
これらの基板301、302間に封入、挟持されている
液晶(電気光学物質)303とから概略構成されてい
る。
FIG. 5 is a plan view of the electro-optical device, and FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along line HH ′ of FIG. 5. In these figures, the electro-optical device 401 is a counter substrate in which the above-described active matrix substrate 301 and a transparent insulating substrate 500 such as a quartz substrate or a high heat-resistant glass substrate are provided with a counter electrode 71 and a matrix light-shielding film 501. 302,
A liquid crystal (electro-optical material) 303 sealed and sandwiched between these substrates 301 and 302 is roughly constituted.

【0047】アクティブマトリクス基板301と対向基
板302とは、ギャップ材含有のシール材を用いたシー
ル層80により所定の間隙を介して貼り合わされ、これ
らの基板301、302間に液晶303が封入されてい
る。シール層80としては、エポキシ樹脂、各種の紫外
線硬化樹脂等の高分子材料を用いることができる。ま
た、ギャップ材としては、約2μm〜約10μmの径の
無機あるいは有機質のファイバ若しくは球を用いること
ができる。
The active matrix substrate 301 and the counter substrate 302 are bonded to each other with a predetermined gap by a sealing layer 80 using a sealing material containing a gap material, and a liquid crystal 303 is sealed between the substrates 301 and 302. I have. As the seal layer 80, a polymer material such as an epoxy resin or various ultraviolet curable resins can be used. As the gap material, an inorganic or organic fiber or sphere having a diameter of about 2 μm to about 10 μm can be used.

【0048】対向基板302はアクティブマトリクス基
板301よりも小さく、アクティブマトリクス基板30
1の周辺部分は、対向基板302の外周縁より外方へは
み出た状態に貼り合わされている。したがって、アクテ
ィブマトリクス基板301の走査線駆動回路60及びデ
ータ線駆動回路70は、対向基板302の外側に位置し
ている。また、アクティブマトリクス基板301の入出
力端子81も対向基板302の外側に位置しているの
で、入出力端子81にはフレキシブルプリント配線基板
402を配線接続することができる。
The counter substrate 302 is smaller than the active matrix substrate 301,
The peripheral portion 1 is bonded so as to protrude outward from the outer peripheral edge of the counter substrate 302. Therefore, the scanning line driving circuit 60 and the data line driving circuit 70 of the active matrix substrate 301 are located outside the counter substrate 302. Further, since the input / output terminals 81 of the active matrix substrate 301 are also located outside the counter substrate 302, the flexible printed wiring board 402 can be connected to the input / output terminals 81 by wiring.

【0049】ここで、シール層80は部分的に途切れて
おり、この途切れた部分が液晶注入口83を構成してい
る。このため、アクティブマトリクス基板301と対向
基板302とを貼り合わせた後、シール層80の内側領
域を減圧状態にすれば、液晶303を液晶注入口83か
らシール層80の内側領域に減圧注入することができ
る。液晶303を密封状態にするには、シール層80の
内側領域に液晶303を封入した後、液晶注入口83を
封止剤82で塞げばよい。なお、対向基板302には、
シール層80の内側に表示領域を見切りするための遮光
膜88が形成されている。
Here, the seal layer 80 is partially interrupted, and the interrupted portion constitutes the liquid crystal injection port 83. For this reason, after the active matrix substrate 301 and the counter substrate 302 are bonded to each other, if the area inside the seal layer 80 is depressurized, the liquid crystal 303 can be injected from the liquid crystal injection port 83 into the area inside the seal layer 80 under reduced pressure. Can be. In order to seal the liquid crystal 303, the liquid crystal 303 may be sealed in the inner region of the seal layer 80, and then the liquid crystal injection port 83 may be closed with the sealing agent 82. The counter substrate 302 includes
A light-shielding film 88 for cutting off the display area is formed inside the seal layer 80.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、高濃度不純物導入工程のマスク
として前記マスク用有機薄膜のパターンと同一の大きさ
のマスク用導電膜を用い、低濃度不純物導入工程のマス
クとして前記マスク用導電膜の両側部を選択除去して得
られるゲート電極を用いたので、1つのマスクで、ゲー
ト電極のパターニング、高濃度不純物導入、低濃度不純
物導入の各工程を行うことができ、工程を簡略化するこ
とができる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a conductive film for a mask having the same size as the pattern of the organic thin film for a mask is used as a mask in the high-concentration impurity introducing step. Since a gate electrode obtained by selectively removing both sides of the mask conductive film is used as a mask for the low-concentration impurity introduction step, patterning of the gate electrode, introduction of high-concentration impurities, introduction of low-concentration impurities can be performed with one mask. Can be performed, and the steps can be simplified.

【0051】また、高濃度領域と低濃度領域とを明瞭に
区分することができ、低濃度領域の不純物濃度が高くな
ることに起因する経時劣化を避けることが可能な安定し
たLDD構造とすることができる。これにより、マスク
合わせの際に生じる位置ずれ等による特性不良等が生じ
るおそれがなく、自己整合的に低濃度領域を形成するこ
とができる。
Further, a stable LDD structure capable of clearly distinguishing between a high concentration region and a low concentration region and avoiding deterioration with time due to an increase in impurity concentration in the low concentration region is provided. Can be. Accordingly, there is no possibility that a characteristic defect or the like due to a position shift or the like occurring at the time of mask alignment occurs, and a low-concentration region can be formed in a self-aligned manner.

【0052】また、不純物導入工程用のマスクとして、
マスク用有機薄膜に比べて耐性に優れたマスク用導電膜
及びゲート電極を用いるので、ゲート長及びLDD構造
の両側の低濃度領域の幅を均一化することができる。こ
れにより、得られた半導体装置のLDD構造を安定した
構造とすることができ、半導体装置の信頼性を向上させ
ることができる。
As a mask for the impurity introduction step,
Since the mask conductive film and the gate electrode, which are more resistant than the mask organic thin film, are used, the gate length and the width of the low concentration region on both sides of the LDD structure can be made uniform. Thereby, the LDD structure of the obtained semiconductor device can be made a stable structure, and the reliability of the semiconductor device can be improved.

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

【図1】 本発明の一実施の形態の半導体装置の製造方
法により得られた半導体装置を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device obtained by a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製
造方法を示す過程図である。
FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製
造方法を示す過程図であり、図2に示す工程に続いて行
う各工程を示す過程図である。
FIG. 3 is a process diagram showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and is a process diagram showing each step performed after the step shown in FIG. 2;

【図4】 本発明を適用した電気光学装置用のアクティ
ブマトリクス基板の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an active matrix substrate for an electro-optical device to which the present invention has been applied.

【図5】 アクティブマトリクス基板の使用例を示す電
気光学装置の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of an electro-optical device showing an example of using an active matrix substrate.

【図6】 図5に示す電気光学装置のH−H′線に沿う
断面図である。
6 is a cross-sectional view of the electro-optical device shown in FIG. 5, taken along line HH ′.

【図7】 従来のLDD構造のTFTの製造方法を示す
過程図である。
FIG. 7 is a process chart showing a conventional method for manufacturing a TFT having an LDD structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2 下地酸化膜 3 ポリシリコン膜(半導体膜) 4 ゲート酸化膜(ゲート絶縁膜) 5 ゲート電極 6、7 ソース・ドレイン電極 8 画素電極 10 画素用TFT 11、12 ソース・ドレイン領域 13 チャネル形成領域 21 下層側層間絶縁膜 22、23 コンタクトホール 24 上層側層間絶縁膜 25 コンタクトホール 111、121 高濃度N型領域 112、122 低濃度N型領域 201 ポリシリコン膜 202 ゲート電極形成用導電膜 202a マスク用導電膜 203 レジスト膜(マスク用有機薄膜) 203a レジストマスク 204 ノンドープ領域 301 アクティブマトリクス基板 302 対向基板 303 液晶(電気光学物質) 401 電気光学装置 Reference Signs List 1 glass substrate 2 base oxide film 3 polysilicon film (semiconductor film) 4 gate oxide film (gate insulating film) 5 gate electrode 6, 7 source / drain electrode 8 pixel electrode 10 TFT for pixel 11, 12 source / drain region 13 channel Forming region 21 Lower interlayer insulating film 22, 23 Contact hole 24 Upper interlayer insulating film 25 Contact hole 111, 121 High-concentration N-type region 112, 122 Low-concentration N-type region 201 Polysilicon film 202 Conductive film for gate electrode formation 202a Conductive film for mask 203 Resist film (organic thin film for mask) 203a Resist mask 204 Non-doped region 301 Active matrix substrate 302 Counter substrate 303 Liquid crystal (electro-optical material) 401 Electro-optical device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹口 徹 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2H092 JA25 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB57 KA04 KA07 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA35 MA37 MA41 NA27 NA28 PA06 5C058 AA08 AB06 BA35 5F110 AA14 AA16 BB02 BB04 CC02 DD02 DD03 DD13 DD14 DD17 EE03 EE04 FF02 FF23 FF29 FF30 GG02 GG13 GG32 GG34 GG45 GG47 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HM15 NN72 PP03 PP26 QQ11  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Takeguchi 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 2H092 JA25 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB57 KA04 KA07 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA35 MA37 MA41 NA27 NA28 PA06 5C058 AA08 AB06 BA35 5F110 AA14 AA16 BB02 BB04 CC02 DD02 DD03 DD13 DD14 DD17 EE03 EE04 FF02 FF23 FF29 FF30 GG02 GG13 H12 GG32 HGG

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に薄膜トランジスタを形成する半
導体装置の製造方法において、 前記薄膜トランジスタを構成する半導体膜の表面にゲー
ト絶縁膜、ゲート電極形成用導電膜及びマスク用有機薄
膜を順次形成する多層膜形成工程と、 前記マスク用有機薄膜をマスクにして前記ゲート電極形
成用導電膜をパターニングし、前記マスク用有機薄膜の
パターンと同一の大きさのマスク用導電膜を形成するマ
スク用導電膜形成工程と、 前記マスク用有機薄膜及び前記マスク用導電膜をマスク
にして前記半導体膜に高濃度の不純物を導入する高濃度
不純物導入工程と、 前記マスク用導電膜の両側部を選択除去し、前記マスク
用有機薄膜のパターンより小さい前記薄膜トランジスタ
のゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、 前記マスク用有機薄膜を除去し、前記ゲート電極をマス
クにして前記半導体膜に低濃度の不純物を導入する低濃
度不純物導入工程とを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device in which a thin film transistor is formed on a substrate, wherein a multi-layer film in which a gate insulating film, a conductive film for forming a gate electrode, and an organic thin film for a mask are sequentially formed on a surface of a semiconductor film forming the thin film transistor. Forming a conductive film for a mask, using the organic thin film for a mask as a mask, and patterning the conductive film for forming a gate electrode to form a conductive film for a mask having the same size as the pattern of the organic thin film for a mask. A high-concentration impurity introducing step of introducing a high-concentration impurity into the semiconductor film using the organic thin film for mask and the conductive film for mask as a mask; and selectively removing both side portions of the conductive film for mask. A gate electrode forming step of forming a gate electrode of the thin film transistor smaller than the pattern of the organic thin film, Method of manufacturing a semiconductor device film is removed, and having a low concentration impurity introduction step of introducing a low concentration of impurities in the semiconductor film by the gate electrode as a mask.
【請求項2】 前記マスク用導電膜の両側部の選択除去
は、ウエットエッチング法を用いて行うことを特徴とす
る請求項1記載の半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the selective removal of both sides of the mask conductive film is performed by a wet etching method.
【請求項3】 前記高濃度不純物導入工程では、前記半
導体膜に不純物を1×1015cm-2以上のドーズ量で導
入し、 前記低濃度不純物導入工程では、前記半導体膜に不純物
を1×1015cm-2未満のドーズ量で導入することを特
徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方
法。
3. The high-concentration impurity introducing step includes introducing an impurity into the semiconductor film at a dose of 1 × 10 15 cm −2 or more. In the low-concentration impurity introducing step, the impurity is introduced into the semiconductor film by 1 × 10 15 cm −2. 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is introduced at a dose of less than 10 15 cm -2 .
【請求項4】 前記薄膜トランジスタは、N型の薄膜ト
ランジスタまたはP型の薄膜トランジスタであることを
特徴とする請求項1、2または3記載の半導体装置の製
造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the thin film transistor is an N-type thin film transistor or a P-type thin film transistor.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項記載の
半導体装置の製造方法を用い、 同一基板上に、前記薄膜トランジスタからなる画素スイ
ッチング用薄膜トランジスタ及び駆動回路用薄膜トラン
ジスタと、前記薄膜トランジスタと異なる導電型の薄膜
トランジスタからなる駆動回路用薄膜トランジスタを形
成することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製
造方法。
5. A thin film transistor for pixel switching and a thin film transistor for a driving circuit, comprising the thin film transistor, and a conductive film different from the thin film transistor, on the same substrate, using the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1. A method for manufacturing an active matrix substrate, comprising forming a thin film transistor for a drive circuit comprising a thin film transistor of a type.
【請求項6】 請求項5記載のアクティブマトリクス基
板の製造方法を用いて製造したアクティブマトリクス基
板と対向基板との間に電気光学物質を挟持することを特
徴とする電気光学装置。
6. An electro-optical device comprising an electro-optical material sandwiched between an active matrix substrate manufactured by using the active matrix substrate manufacturing method according to claim 5 and a counter substrate.
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