JP2002353463A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタおよびその製造方法Info
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Landscapes
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜トランジスタおよびその製造方法におい
て、チャネル領域とドレイン領域との接合部(高電界領
域)におけるリーク電流の増加や、ホットキャリアの発
生による信頼性の劣化などが問題となっている。そこ
で、比較的容易に、高性能でかつ信頼性に優れた薄膜ト
ランジスタおよびその製造方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 絶縁性基板上に形成されたチャネル領
域、ソース・ドレイン領域から成る半導体層と、絶縁層
とゲート電極と半導体層に電気的に接触するソース・ド
レイン電極とを少なくとも有する薄膜トランジスタであ
って、半導体層のチャネル領域とドレイン領域との間に
半導体層よりも高バンドギャップ領域を設ける構造とす
る。この構造によれば、高性能でかつ信頼性に優れた薄
膜トランジスタを得ることができる。
て、チャネル領域とドレイン領域との接合部(高電界領
域)におけるリーク電流の増加や、ホットキャリアの発
生による信頼性の劣化などが問題となっている。そこ
で、比較的容易に、高性能でかつ信頼性に優れた薄膜ト
ランジスタおよびその製造方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】 絶縁性基板上に形成されたチャネル領
域、ソース・ドレイン領域から成る半導体層と、絶縁層
とゲート電極と半導体層に電気的に接触するソース・ド
レイン電極とを少なくとも有する薄膜トランジスタであ
って、半導体層のチャネル領域とドレイン領域との間に
半導体層よりも高バンドギャップ領域を設ける構造とす
る。この構造によれば、高性能でかつ信頼性に優れた薄
膜トランジスタを得ることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の表示装置、
半導体装置やセンサーアレイ、SRAM(Static
Random Access Memory)などに
応用される薄膜トランジスタおよびその製造方法に関す
る。また、液晶表示装置およびその製造方法、ならびに
エレクトロルミネッセンス表示装置およびその製造方法
に関する。
半導体装置やセンサーアレイ、SRAM(Static
Random Access Memory)などに
応用される薄膜トランジスタおよびその製造方法に関す
る。また、液晶表示装置およびその製造方法、ならびに
エレクトロルミネッセンス表示装置およびその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、非晶質シリコン(a−Si)また
は多結晶シリコン(poly−Si)を用いた薄膜トラ
ンジスタ(TFT)をスイッチング素子としてマトリク
ス状に配置した液晶表示装置(TFT−LCD)は、事
務機器やコンピュータなどのディスプレイとして広く応
用展開されている。
は多結晶シリコン(poly−Si)を用いた薄膜トラ
ンジスタ(TFT)をスイッチング素子としてマトリク
ス状に配置した液晶表示装置(TFT−LCD)は、事
務機器やコンピュータなどのディスプレイとして広く応
用展開されている。
【0003】特に、poly−Siを用いたTFTは、
a−Siを用いたTFTに比べて移動度が高く優れた特
性を実現できることから、駆動回路を内蔵することも可
能であり、高性能化および高精細化を図ることができる
といった特長を有している。
a−Siを用いたTFTに比べて移動度が高く優れた特
性を実現できることから、駆動回路を内蔵することも可
能であり、高性能化および高精細化を図ることができる
といった特長を有している。
【0004】しかしながら、poly−Si TFTは
移動度は非常に高いが、オフ電流が大きいという課題を
有している。また、長期にわたって動作させると、半導
体層のチャネル領域とドレイン領域との接合部(高電界
領域)における電界集中によって発生するホットキャリ
アによりオン電流が低下するといった信頼性課題も有し
ている。
移動度は非常に高いが、オフ電流が大きいという課題を
有している。また、長期にわたって動作させると、半導
体層のチャネル領域とドレイン領域との接合部(高電界
領域)における電界集中によって発生するホットキャリ
アによりオン電流が低下するといった信頼性課題も有し
ている。
【0005】これらの課題に対して、TFTのオフ電流
低減および高電界領域における電界緩和策として、オフ
セット構造や、LDD(Lightly Doped
Drain)構造などを採用する試みが行われている。
低減および高電界領域における電界緩和策として、オフ
セット構造や、LDD(Lightly Doped
Drain)構造などを採用する試みが行われている。
【0006】以下、このようなpoly−Si TFT
の一般的な構造について、図を用いて説明する。図7に
示すTFTは、オフセット構造を採用したpoly−S
iTFTであり、図8はLDD構造を採用したpoly
−Si TFTである。
の一般的な構造について、図を用いて説明する。図7に
示すTFTは、オフセット構造を採用したpoly−S
iTFTであり、図8はLDD構造を採用したpoly
−Si TFTである。
【0007】各図において、1は基板、2はバッファー
層、3は半導体層であり、半導体層3における3cはチ
ャネル領域、3s、3dはソースおよびドレイン領域、
図7における3oはオフセット領域、図8における3l
はLDD領域である。4はゲート絶縁層、5はゲート電
極、6は層間絶縁層、7s、7dはソースおよびドレイ
ン電極である。
層、3は半導体層であり、半導体層3における3cはチ
ャネル領域、3s、3dはソースおよびドレイン領域、
図7における3oはオフセット領域、図8における3l
はLDD領域である。4はゲート絶縁層、5はゲート電
極、6は層間絶縁層、7s、7dはソースおよびドレイ
ン電極である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オフセ
ット構造のTFTでは、オフセット幅が大きい場合は移
動が低下し、逆にオフセット幅が小さい場合は十分な効
果が得られない。また、LDD構造のTFTでは、LD
D領域の長さ制御が難しく、LDD長のばらつきがTF
T特性の差を生むといった問題を有しており、両構造と
もに微細化が進みオフセット長あるいはLDD長が短く
なるに従い、オフ電流の増加や信頼性の低下という問題
が生じる。
ット構造のTFTでは、オフセット幅が大きい場合は移
動が低下し、逆にオフセット幅が小さい場合は十分な効
果が得られない。また、LDD構造のTFTでは、LD
D領域の長さ制御が難しく、LDD長のばらつきがTF
T特性の差を生むといった問題を有しており、両構造と
もに微細化が進みオフセット長あるいはLDD長が短く
なるに従い、オフ電流の増加や信頼性の低下という問題
が生じる。
【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、高性能でかつ信頼性に優れた薄膜トランジスタおよ
びその製造方法を提供することを目的とする。
で、高性能でかつ信頼性に優れた薄膜トランジスタおよ
びその製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の薄膜トランジスタおよびその製造方法が、具
体的に講じた手段は以下の通りである。
に本発明の薄膜トランジスタおよびその製造方法が、具
体的に講じた手段は以下の通りである。
【0011】すなわち、本発明の薄膜トランジスタは、
半導体層のチャネル領域とドレイン領域との間に半導体
層よりもバンドギャップの高い領域を設ける構造とする
ことを特徴としたものである。これにより、高電界領域
における電界を緩和し、オフ電流の低減およびホットキ
ャリアの発生を抑制するといった効果を有する。
半導体層のチャネル領域とドレイン領域との間に半導体
層よりもバンドギャップの高い領域を設ける構造とする
ことを特徴としたものである。これにより、高電界領域
における電界を緩和し、オフ電流の低減およびホットキ
ャリアの発生を抑制するといった効果を有する。
【0012】また本発明の薄膜トランジスタは、半導体
層のドレイン領域の一部に酸素、窒素、あるいは炭素を
含むことより、半導体層よりもバンドギャップの高い領
域を設けることを特徴としたものであり、高性能でかつ
信頼性に優れた薄膜トランジスタが得られる。
層のドレイン領域の一部に酸素、窒素、あるいは炭素を
含むことより、半導体層よりもバンドギャップの高い領
域を設けることを特徴としたものであり、高性能でかつ
信頼性に優れた薄膜トランジスタが得られる。
【0013】また本発明の薄膜トランジスタは、半導体
層のチャネル領域とドレイン領域との間に絶縁層を設け
ることを特徴としたものであり、高性能でかつ信頼性に
優れた薄膜トランジスタが得られる。
層のチャネル領域とドレイン領域との間に絶縁層を設け
ることを特徴としたものであり、高性能でかつ信頼性に
優れた薄膜トランジスタが得られる。
【0014】また本発明の薄膜トランジスタは、半導体
層のドレイン領域の一部に酸素、窒素、あるいは炭素が
1×1020原子/cm2以上含まれることにより、高電
界領域での電界を緩和し、十分にオフ電流を低減するこ
とができる。
層のドレイン領域の一部に酸素、窒素、あるいは炭素が
1×1020原子/cm2以上含まれることにより、高電
界領域での電界を緩和し、十分にオフ電流を低減するこ
とができる。
【0015】また本発明の薄膜トランジスタは、半導体
層のチャネル領域とドレイン領域との間に設ける絶縁層
としてシリコン酸化膜、シリコン窒化膜もしくはシリコ
ン炭化膜などを用いることを特徴としている。
層のチャネル領域とドレイン領域との間に設ける絶縁層
としてシリコン酸化膜、シリコン窒化膜もしくはシリコ
ン炭化膜などを用いることを特徴としている。
【0016】また本発明の薄膜トランジスタは、半導体
層が多結晶シリコンにより形成することによって、高性
能の薄膜トランジスタを得ることができる。
層が多結晶シリコンにより形成することによって、高性
能の薄膜トランジスタを得ることができる。
【0017】本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、
半導体層を形成する工程として、半導体層のドレイン領
域の一部に酸素、窒素もしくは炭素を添加する工程を含
むことを特徴としたものである。本発明によれば、ドレ
イン領域の一部に酸素、窒素もしくは炭素を添加するこ
とにより、比較的容易にバンドギャップの高い領域を形
成することができる。
半導体層を形成する工程として、半導体層のドレイン領
域の一部に酸素、窒素もしくは炭素を添加する工程を含
むことを特徴としたものである。本発明によれば、ドレ
イン領域の一部に酸素、窒素もしくは炭素を添加するこ
とにより、比較的容易にバンドギャップの高い領域を形
成することができる。
【0018】また本発明の薄膜トランジスタの製造方法
は、半導体層のチャネル領域とドレイン領域との間に絶
縁層を形成する工程を含むことを特徴としたものであ
る。本発明によれば、チャネル領域とドレイン領域との
間に絶縁層を形成することにより、バンドギャップの高
い領域を形成することができる。
は、半導体層のチャネル領域とドレイン領域との間に絶
縁層を形成する工程を含むことを特徴としたものであ
る。本発明によれば、チャネル領域とドレイン領域との
間に絶縁層を形成することにより、バンドギャップの高
い領域を形成することができる。
【0019】また本発明の薄膜トランジスタの製造方法
は、半導体層のドレイン領域の一部への酸素、窒素もし
くは炭素の添加をイオン注入法により行うことを特徴と
したものであり、イオン注入法を用いることにより、添
加する原子の濃度と深さを精密にコントロールすること
ができる。
は、半導体層のドレイン領域の一部への酸素、窒素もし
くは炭素の添加をイオン注入法により行うことを特徴と
したものであり、イオン注入法を用いることにより、添
加する原子の濃度と深さを精密にコントロールすること
ができる。
【0020】本発明の液晶表示装置は、第1の基板を本
発明による薄膜トランジスタをマトリクス状に配置して
なることを特徴としたものである。
発明による薄膜トランジスタをマトリクス状に配置して
なることを特徴としたものである。
【0021】本発明のエレクトロルミネッセンス表示装
置は、第1の基板を本発明による薄膜トランジスタをマ
トリクス状に配置してなることを特徴としたものであ
る。
置は、第1の基板を本発明による薄膜トランジスタをマ
トリクス状に配置してなることを特徴としたものであ
る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に薄膜
トランジスタおよびその製造方法について、図面を参照
にしながら説明する。
トランジスタおよびその製造方法について、図面を参照
にしながら説明する。
【0023】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における薄膜トランジスタの構造断面図である。
態1における薄膜トランジスタの構造断面図である。
【0024】図1に示すように、本実施形態の薄膜トラ
ンジスタはバッファ層2を有する基板1の上に半導体層
3、ゲート絶縁層4、ゲート電極5、層間絶縁層6、ソ
ースおよびドレイン電極7s、7dを積層してなり、半
導体層3にはチャネル領域3c、ソースおよびドレイン
領域3s、3dに加えてドレイン領域の一部に高バンド
ギャップ領域3bが形成されている。
ンジスタはバッファ層2を有する基板1の上に半導体層
3、ゲート絶縁層4、ゲート電極5、層間絶縁層6、ソ
ースおよびドレイン電極7s、7dを積層してなり、半
導体層3にはチャネル領域3c、ソースおよびドレイン
領域3s、3dに加えてドレイン領域の一部に高バンド
ギャップ領域3bが形成されている。
【0025】図2は図1に示した薄膜トランジスタの製
造工程断面図であり、以下、図2を用いて、本発明の実
施の形態1における薄膜トランジスタの製造方法につい
て説明する。
造工程断面図であり、以下、図2を用いて、本発明の実
施の形態1における薄膜トランジスタの製造方法につい
て説明する。
【0026】まず、図2(a)に示すように、基板1上
にバッファ層2としてシリコン酸化膜を形成し、バッフ
ァ層2上に半導体層3として非晶質シリコンを形成す
る。
にバッファ層2としてシリコン酸化膜を形成し、バッフ
ァ層2上に半導体層3として非晶質シリコンを形成す
る。
【0027】次に、図2(b)に示すように、非晶質シ
リコンにエキシマレーザーを照射して、多結晶シリコン
に改質した後、所定の形状に選択形成する。
リコンにエキシマレーザーを照射して、多結晶シリコン
に改質した後、所定の形状に選択形成する。
【0028】そして、図2(c)に示すように、ゲート
絶縁層4としてシリコン酸化膜を形成し、ゲート絶縁層
4上にゲート電極5として、例えばタンタル(Ta)を
選択形成した後、ゲート電極5をマスクとして用いて、
半導体層3にドナーまたはアクセプタとなる不純物を注
入することによって、ソース領域3sおよびドレイン領
域3dを形成する。
絶縁層4としてシリコン酸化膜を形成し、ゲート絶縁層
4上にゲート電極5として、例えばタンタル(Ta)を
選択形成した後、ゲート電極5をマスクとして用いて、
半導体層3にドナーまたはアクセプタとなる不純物を注
入することによって、ソース領域3sおよびドレイン領
域3dを形成する。
【0029】その後、図2(d)に示すように、フォト
レジストを所定の形状に選択形成し、フォトレジストを
マスクとして用いて、ドレイン領域3dの一部にイオン
注入法にて窒素を1×1020原子/cm2添加すること
によって、高バンドギャップ領域3bを形成する。
レジストを所定の形状に選択形成し、フォトレジストを
マスクとして用いて、ドレイン領域3dの一部にイオン
注入法にて窒素を1×1020原子/cm2添加すること
によって、高バンドギャップ領域3bを形成する。
【0030】続いて、図2(e)に示すように、マスク
として用いたフォトレジストをエッチングにより除去し
た後、層間絶縁層6としてシリコン酸化膜を形成後、コ
ンタクトホールを開口し、ソース電極7sおよびドレイ
ン電極7dとして、例えばアルミニウム(Al)を選択
形成し、最後に活性化アニールを行い、TFTを完成す
る。
として用いたフォトレジストをエッチングにより除去し
た後、層間絶縁層6としてシリコン酸化膜を形成後、コ
ンタクトホールを開口し、ソース電極7sおよびドレイ
ン電極7dとして、例えばアルミニウム(Al)を選択
形成し、最後に活性化アニールを行い、TFTを完成す
る。
【0031】本実施の形態の特徴は、半導体層3の部分
であり、半導体層3のドレイン領域3dの一部にイオン
注入法にて窒素を添加することによって、高バンドギャ
ップ領域3bを形成していることである。
であり、半導体層3のドレイン領域3dの一部にイオン
注入法にて窒素を添加することによって、高バンドギャ
ップ領域3bを形成していることである。
【0032】この構造および製造方法によれば、比較的
容易に高バンドギャップ領域を形成することができ、高
電界領域における電界を緩和し、オフ電流の低減および
ホットキャリアの発生を抑制することができた。
容易に高バンドギャップ領域を形成することができ、高
電界領域における電界を緩和し、オフ電流の低減および
ホットキャリアの発生を抑制することができた。
【0033】なお、本発明の実施の形態1では、半導体
層のドレイン領域に窒素を添加することによって、高バ
ンドギャップ領域を形成したが、酸素もしくは炭素を添
加しても構わない。
層のドレイン領域に窒素を添加することによって、高バ
ンドギャップ領域を形成したが、酸素もしくは炭素を添
加しても構わない。
【0034】また、本発明実施の形態1では、非晶質シ
リコンを多結晶シリコンに改質する方法として、エキシ
マレーザーを照射する方法を用いたが、熱処理により行
う方法であっても構わない。また、エネルギービームと
してエキシマレーザーを用いたが、他のエネルギービー
ム、Arレーザー、YAGレーザーなどが使用できる。
リコンを多結晶シリコンに改質する方法として、エキシ
マレーザーを照射する方法を用いたが、熱処理により行
う方法であっても構わない。また、エネルギービームと
してエキシマレーザーを用いたが、他のエネルギービー
ム、Arレーザー、YAGレーザーなどが使用できる。
【0035】また、半導体材料としてシリコン(Si)
を用いたが、他の材料としてゲルマニウム(Ge)やS
iとGeの化合物であっても構わない。ゲート電極材料
としてTaを用いたが、Al、モリブデン(Mo)、ジ
リコニウム(Zr)などやそれらを複数種選択して少量
添加した材料を使うことも可能である。ソースおよびド
レイン電極材料としてAlを用いたが、チタン(T
i)、クロム(Cr)などの金属またはそれらの合金で
も良い。
を用いたが、他の材料としてゲルマニウム(Ge)やS
iとGeの化合物であっても構わない。ゲート電極材料
としてTaを用いたが、Al、モリブデン(Mo)、ジ
リコニウム(Zr)などやそれらを複数種選択して少量
添加した材料を使うことも可能である。ソースおよびド
レイン電極材料としてAlを用いたが、チタン(T
i)、クロム(Cr)などの金属またはそれらの合金で
も良い。
【0036】(実施の形態2)図3は本発明の実施の形
態2における薄膜トランジスタの構造断面図である。
態2における薄膜トランジスタの構造断面図である。
【0037】実施の形態2の薄膜トランジスタは実施の
形態1の図1とほとんど同じ構造であるが、半導体層3
のドレイン領域3dの一部とゲート絶縁層4の一部にま
たがって絶縁層よりなる高バンドギャップ領域3bが形
成されているのが特徴である。
形態1の図1とほとんど同じ構造であるが、半導体層3
のドレイン領域3dの一部とゲート絶縁層4の一部にま
たがって絶縁層よりなる高バンドギャップ領域3bが形
成されているのが特徴である。
【0038】図4は図3に示した薄膜トランジスタの製
造工程断面図であり、以下、図4を用いて、本発明の実
施の形態2における薄膜トランジスタの製造方法につい
て説明する。
造工程断面図であり、以下、図4を用いて、本発明の実
施の形態2における薄膜トランジスタの製造方法につい
て説明する。
【0039】まず、図4(a)に示すように、基板1上
にバッファ層2としてシリコン酸化膜を形成し、バッフ
ァ層2上に半導体層3として非晶質シリコンを形成す
る。
にバッファ層2としてシリコン酸化膜を形成し、バッフ
ァ層2上に半導体層3として非晶質シリコンを形成す
る。
【0040】次に、図4(b)に示すように、非晶質シ
リコンにエキシマレーザーを照射して多結晶シリコンに
改質した後、所定の形状に選択形成する。
リコンにエキシマレーザーを照射して多結晶シリコンに
改質した後、所定の形状に選択形成する。
【0041】そして、図4(c)に示すように、ゲート
絶縁層4としてシリコン酸化膜を形成し、ゲート絶縁層
4上にゲート電極5として、例えばTaを選択形成した
後、ゲート電極5をマスクとして用いて、半導体層3に
ドナーまたはアクセプタとなる不純物を添加することに
よって、ソース領域3sおよびドレイン領域3dを形成
する。
絶縁層4としてシリコン酸化膜を形成し、ゲート絶縁層
4上にゲート電極5として、例えばTaを選択形成した
後、ゲート電極5をマスクとして用いて、半導体層3に
ドナーまたはアクセプタとなる不純物を添加することに
よって、ソース領域3sおよびドレイン領域3dを形成
する。
【0042】その後、図4(d)に示すように、フォト
レジストを所定の形状に選択形成し、エッチングによ
り、半導体層3のドレイン領域3dの一部と、半導体層
3上のゲート絶縁層4の一部を除去した後、絶縁層とし
てシリコン酸化膜を選択形成し、半導体層3のチャネル
領域3cとドレイン領域3dとの間に高バンドギャップ
領域3bを形成する。
レジストを所定の形状に選択形成し、エッチングによ
り、半導体層3のドレイン領域3dの一部と、半導体層
3上のゲート絶縁層4の一部を除去した後、絶縁層とし
てシリコン酸化膜を選択形成し、半導体層3のチャネル
領域3cとドレイン領域3dとの間に高バンドギャップ
領域3bを形成する。
【0043】続いて、図4(e)に示すように、層間絶
縁層6としてシリコン酸化膜を形成後、コンタクトホー
ルを開口し、ソース電極7sおよびドレイン電極7dと
して、例えばAlを選択形成し、最後に活性化アニール
を行い、TFTを完成する。
縁層6としてシリコン酸化膜を形成後、コンタクトホー
ルを開口し、ソース電極7sおよびドレイン電極7dと
して、例えばAlを選択形成し、最後に活性化アニール
を行い、TFTを完成する。
【0044】その結果、高電界領域における電界を緩和
し、リーク電流の低減およびホットキャリアの発生を抑
制することができた。
し、リーク電流の低減およびホットキャリアの発生を抑
制することができた。
【0045】なお、本実施の形態2では、半導体層のチ
ャネル領域とドレイン領域との間に設ける絶縁層として
シリコン酸化膜を用いたが、シリコン窒化膜もしくはシ
リコン炭化膜などの絶縁層でも構わない。
ャネル領域とドレイン領域との間に設ける絶縁層として
シリコン酸化膜を用いたが、シリコン窒化膜もしくはシ
リコン炭化膜などの絶縁層でも構わない。
【0046】また、本実施の形態2では、非晶質シリコ
ンを多結晶シリコンに改質する方法として、エキシマレ
ーザーを照射する方法を用いたが、熱処理により行う方
法であっても構わない。また、エネルギービームとして
エキシマレーザーを用いたが、他のエネルギービーム、
Arレーザー、YAGレーザーなどが使用できる。
ンを多結晶シリコンに改質する方法として、エキシマレ
ーザーを照射する方法を用いたが、熱処理により行う方
法であっても構わない。また、エネルギービームとして
エキシマレーザーを用いたが、他のエネルギービーム、
Arレーザー、YAGレーザーなどが使用できる。
【0047】また、半導体材料としてSiを用いたが、
他の材料としてGeやSiとGeの化合物であっても構
わない。ゲート電極材料としてTaを用いたが、Al、
Mo、Zrなどやそれらを複数種選択して少量添加した
材料を使うことも可能である。
他の材料としてGeやSiとGeの化合物であっても構
わない。ゲート電極材料としてTaを用いたが、Al、
Mo、Zrなどやそれらを複数種選択して少量添加した
材料を使うことも可能である。
【0048】ソースおよびドレイン電極材料としてAl
を用いたが、Ti、Crなどの金属またはそれらの合金
でも良い。
を用いたが、Ti、Crなどの金属またはそれらの合金
でも良い。
【0049】(実施の形態3)図5は本発明の実施の形
態3における液晶表示装置の製造方法を説明するための
構造断面図である。(実施の形態1)の方法に準拠し
て、薄膜トランジスタを各画素のスイッチングトランジ
スタとしてマトリクス状に形成するのと同時に各画素ト
ランジスタを駆動するためのCMOS駆動回路を一体化
して形成した薄膜トランジスタアレイ基板上に画素電極
8を形成し、配向膜9を塗布し、ラビングによる配向処
理を行った。そして、対向電極11とカラーフィルタ1
2を形成した対向基板10にも同様に配向膜9を塗布
し、ラビングによる配向処理を行った。両基板を貼り合
わせ、その間に液晶13を注入し、両基板の前後に偏光
板14を配置することによって液晶表示装置が完成す
る。これによって高性能でかつ信頼性に優れた液晶表示
装置が得られる。
態3における液晶表示装置の製造方法を説明するための
構造断面図である。(実施の形態1)の方法に準拠し
て、薄膜トランジスタを各画素のスイッチングトランジ
スタとしてマトリクス状に形成するのと同時に各画素ト
ランジスタを駆動するためのCMOS駆動回路を一体化
して形成した薄膜トランジスタアレイ基板上に画素電極
8を形成し、配向膜9を塗布し、ラビングによる配向処
理を行った。そして、対向電極11とカラーフィルタ1
2を形成した対向基板10にも同様に配向膜9を塗布
し、ラビングによる配向処理を行った。両基板を貼り合
わせ、その間に液晶13を注入し、両基板の前後に偏光
板14を配置することによって液晶表示装置が完成す
る。これによって高性能でかつ信頼性に優れた液晶表示
装置が得られる。
【0050】(実施の形態4)(実施の形態2)の方法
に準拠して、薄膜トランジスタを形成し、(実施の形態
3)の方法に準拠して、液晶表示装置を完成する。これ
によって高性能でかつ信頼性に優れた液晶表示装置が得
られる。
に準拠して、薄膜トランジスタを形成し、(実施の形態
3)の方法に準拠して、液晶表示装置を完成する。これ
によって高性能でかつ信頼性に優れた液晶表示装置が得
られる。
【0051】(実施の形態5)図6は本発明の実施の形
態5におけるエレクトロルミネッセンス表示装置の製造
方法を説明するための構造断面図である。(実施の形態
1)の方法に準拠して、薄膜トランジスタを各画素のス
イッチングトランジスタとしてマトリクス上に形成する
のと同時に各画素トランジスタを駆動するためのCMO
S駆動回路を一体化して形成した薄膜トランジスタアレ
イ基板上に透明電極15としてITO電極を形成する。
その後、例えば導電性高分子16としてポリエチレンジ
オキシチオフェン(PEDT)と実際に発光するポリジ
アルキルフルオレン誘導体17を形成し、最後にCa陰
極18を蒸着してエレクトロルミネッセンス表示装置が
完成する。これによって高性能でかつ信頼性に優れたエ
レクトロルミネッセンス表示装置が得られる。
態5におけるエレクトロルミネッセンス表示装置の製造
方法を説明するための構造断面図である。(実施の形態
1)の方法に準拠して、薄膜トランジスタを各画素のス
イッチングトランジスタとしてマトリクス上に形成する
のと同時に各画素トランジスタを駆動するためのCMO
S駆動回路を一体化して形成した薄膜トランジスタアレ
イ基板上に透明電極15としてITO電極を形成する。
その後、例えば導電性高分子16としてポリエチレンジ
オキシチオフェン(PEDT)と実際に発光するポリジ
アルキルフルオレン誘導体17を形成し、最後にCa陰
極18を蒸着してエレクトロルミネッセンス表示装置が
完成する。これによって高性能でかつ信頼性に優れたエ
レクトロルミネッセンス表示装置が得られる。
【0052】なお、本実施の形態4では、エレクトロル
ミネッセンス材料として、ポリジアルキルフルオレン誘
導体を用いたが、他の有機材料、例えば他のポリフルオ
レン系やポリフェルビニレン系の材料でも良いし、無機
材料でも使用可能なことは言うまでもない。
ミネッセンス材料として、ポリジアルキルフルオレン誘
導体を用いたが、他の有機材料、例えば他のポリフルオ
レン系やポリフェルビニレン系の材料でも良いし、無機
材料でも使用可能なことは言うまでもない。
【0053】(実施の形態6)(実施の形態2)の方法
に準拠して、薄膜トランジスタを形成し、(実施の形態
5)の方法に準拠して、エレクトロルミネッセンス表示
装置を完成する。これによって高性能でかつ信頼性に優
れたエレクトロルミネッセンス表示装置が得られる。
に準拠して、薄膜トランジスタを形成し、(実施の形態
5)の方法に準拠して、エレクトロルミネッセンス表示
装置を完成する。これによって高性能でかつ信頼性に優
れたエレクトロルミネッセンス表示装置が得られる。
【0054】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体層
のチャネル領域とドレイン領域との間に、高バンドギャ
ップ領域を形成することにより、高性能でかつ信頼性に
優れた薄膜トランジスタおよびその製造方法を得ことが
できる。
のチャネル領域とドレイン領域との間に、高バンドギャ
ップ領域を形成することにより、高性能でかつ信頼性に
優れた薄膜トランジスタおよびその製造方法を得ことが
できる。
【図1】本発明の実施の形態1における薄膜トランジス
タの構造断面図
タの構造断面図
【図2】本発明の実施の形態1における薄膜トランジス
タの製造工程断面図
タの製造工程断面図
【図3】本発明の実施の形態2における薄膜トランジス
タの構造断面図
タの構造断面図
【図4】本発明の実施の形態2における薄膜トランジス
タの製造工程断面図
タの製造工程断面図
【図5】本発明の実施の形態3における液晶表示装置の
構造断面図
構造断面図
【図6】本発明の実施の形態5におけるエレクトロルミ
ネッセンス表示装置の構造断面図
ネッセンス表示装置の構造断面図
【図7】オフセット構造を採用した一般的なpoly−
Si TFTの構造断面図
Si TFTの構造断面図
【図8】LDD構造を採用した一般的なpoly−Si
TFTの構造断面図
TFTの構造断面図
1 基板 2 バッファ層 3 半導体層 3c チャネル領域 3s ソース領域 3d ドレイン領域 3b 高バンドギャップ領域 4 ゲート絶縁層 5 ゲート電極 6 層間絶縁層 7s ソース電極 7d ドレイン電極 8 画素電極 9 配向膜 10 対向基板 11 対向電極 12 カラーフィルタ 13 液晶 14 偏光板 15 透明電極 16 導電性高分子 17 ポリジアルチルフルオレン誘導体 18 Ca陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/336 H05B 33/14 A H05B 33/08 H01L 29/78 616S 33/14 616V 616L Fターム(参考) 2H092 HA06 HA14 JA24 JB56 KA04 KB24 KB25 MA15 MA27 MA29 NA25 3K007 AB05 AB11 EB00 FA01 FA03 5C094 AA02 AA21 AA31 BA03 BA29 BA43 CA19 DA14 DA15 DB04 EA04 EA07 EB02 FB12 FB14 FB15 FB16 5F110 AA06 AA30 BB02 BB04 CC02 DD13 EE03 EE04 FF02 GG01 GG02 GG03 GG13 GG39 HJ02 HJ04 HJ06 HJ13 HJ23 HL03 HL04 HM12 NN02 NN23 NN72 PP03 QQ11
Claims (13)
- 【請求項1】 基板上に形成されたチャネル領域、ソー
ス・ドレイン領域を構成する半導体層と、絶縁層と、ゲ
ート電極と、前記半導体層に電気的に接触するソース・
ドレイン電極とを少なくとも有する薄膜トランジスタで
あって、前記半導体層のチャネル領域とドレイン領域と
の間に前記半導体層よりもバンドギャップの高い領域を
設ける構造とすることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項2】 前記半導体層のドレイン領域の一部に酸
素、窒素、あるいは炭素を含むことにより、前記半導体
層よりもバンドギャップの高い領域を設けることを特徴
とする請求項1記載の薄膜トランジスタ。 - 【請求項3】 前記半導体層のチャネル領域とドレイン
領域との間に絶縁層を設けることを特徴とする請求項1
記載の薄膜トランジスタ。 - 【請求項4】 前記半導体層のドレイン領域の一部に酸
素、窒素、あるいは炭素が1×1020原子/cm2以上
含まれることを特徴とする請求項2記載の薄膜トランジ
スタ。 - 【請求項5】 前記半導体層のチャネル領域とドレイン
領域との間に設ける絶縁層がシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜、もしくはシリコン炭化膜などであることを特徴
とする請求項3記載の薄膜トランジスタ。 - 【請求項6】 前記半導体層が多結晶シリコンにより形
成されることを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジ
スタ。 - 【請求項7】 基板上に半導体層を形成する工程と、絶
縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にゲート電極を形
成する工程と、前記半導体層に電気的に接触するソース
・ドレイン電極を形成する工程とを少なくとも含む薄膜
トランジスタの製造方法であって、前記半導体層を形成
する工程は、半導体層のドレイン領域の一部に酸素、窒
素もしくは炭素を添加する工程を含むことを特徴とする
薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項8】 基板上に半導体層を形成する工程と、絶
縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にゲート電極を形
成する工程と、前記半導体層に電気的に接触するソース
・ドレイン電極を形成する工程とを少なくとも含む薄膜
トランジスタの製造方法であって、前記半導体層のチャ
ネル領域とドレイン領域との間に絶縁層を形成する工程
を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項9】 前記半導体層のドレイン領域の一部への
酸素、窒素もしくは炭素の添加をイオン注入法により行
うことを特徴とする請求項7記載の薄膜トランジスタの
製造方法。 - 【請求項10】 薄膜トランジスタをマトリクス状に配
置した薄膜トランジスタアレイを有する第1の基板と対
向する電極を配置した第2の基板間に液晶を挟持した液
晶表示装置であって、前記第1の基板は請求項1記載の
薄膜トランジスタをマトリクス状に配置してなることを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項11】 薄膜トランジスタをマトリクス状に配
置した薄膜トランジスタアレイを有する第1の基板と対
向する電極を配置した第2の基板間に液晶を挟持した液
晶表示装置の製造方法であって、前記第1の基板は請求
項7または8記載の薄膜トランジスタの製造方法に従っ
て製造することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項12】 薄膜トランジスタをマトリクス状に配
置した薄膜トランジスタアレイを有する第1の基板上に
エレクトロルミネッセンス材料を選択的に被着形成した
エレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記第1
の基板は請求項1記載の薄膜トランジスタをマトリクス
状に配置してなることを特徴とするエレクトロルミネッ
センス表示装置。 - 【請求項13】 薄膜トランジスタをマトリクス状に配
置した薄膜トランジスタアレイを有する第1の基板上に
エレクトロルミネッセンス材料を選択的に被着形成した
エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であっ
て、前記第1の基板は請求項7または8記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法に従って製造することを特徴とする
エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001158730A JP2002353463A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001158730A JP2002353463A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002353463A true JP2002353463A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=19002405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001158730A Pending JP2002353463A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002353463A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100623699B1 (ko) | 2004-09-06 | 2006-09-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법 |
KR100623700B1 (ko) | 2004-09-10 | 2006-09-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법 |
JP2010045073A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタおよび電界効果トランジスタの製造方法 |
US8487308B2 (en) | 2009-04-10 | 2013-07-16 | Toppan Printing Co., Ltd. | Thin film transistor and image display unit |
-
2001
- 2001-05-28 JP JP2001158730A patent/JP2002353463A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100623699B1 (ko) | 2004-09-06 | 2006-09-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법 |
KR100623700B1 (ko) | 2004-09-10 | 2006-09-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법 |
JP2010045073A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタおよび電界効果トランジスタの製造方法 |
US8487308B2 (en) | 2009-04-10 | 2013-07-16 | Toppan Printing Co., Ltd. | Thin film transistor and image display unit |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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