JP2003273119A - Thin-film transistor and manufacturing method thereof - Google Patents

Thin-film transistor and manufacturing method thereof

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JP2003273119A
JP2003273119A JP2002067192A JP2002067192A JP2003273119A JP 2003273119 A JP2003273119 A JP 2003273119A JP 2002067192 A JP2002067192 A JP 2002067192A JP 2002067192 A JP2002067192 A JP 2002067192A JP 2003273119 A JP2003273119 A JP 2003273119A
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manufacturing
silicon
film transistor
thin film
silicon particles
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JP2002067192A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Watanabe
昭裕 渡辺
Shuhei Nakada
修平 中田
Kunihiko Nishimura
邦彦 西村
Noritsuna Hashimoto
典綱 橋本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for enabling the upsizing of a substrate and low-cost manufacturing, and a TFT obtained thereby. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a thin-film transistor comprises steps of coating a silicon grain layer on the substrate and irradiating the silicon grain with a laser beam. The coating is preferably carried out by printing or an ink jet. A part or the whole of the silicon grain layer is poly-siliconized or can be operated as a channel of the TFT by securing conductivity. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、真空プロセスを用
いないで、薄膜トランジスタ(以下、TFTと称す)を
作製する製造法およびそれにより得られたTFTに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) without using a vacuum process and a TFT obtained by the manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来のポリシリコン膜を示す断
面図である。図7において、1はガラス基板、14は酸
化膜(SiO2)、15は水素含有アモルファスシリコ
ン膜、17はエキシマレーザ、16は、ポリシリコン膜
である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a sectional view showing a conventional polysilicon film. In FIG. 7, 1 is a glass substrate, 14 is an oxide film (SiO 2 ), 15 is a hydrogen-containing amorphous silicon film, 17 is an excimer laser, and 16 is a polysilicon film.

【0003】つぎに、動作について説明する。基板1の
酸化膜14の上に水素含有アモルファスシリコン膜15
を堆積し、脱水素処理のための熱処理を行ない、エキシ
マレーザ17を照射してアニール処理を行なう(図7
(a))。アニール処理により、アモルファスシリコン
は溶融し、固化するときに再結晶化が起り、ポリシリコ
ン膜16に変化する(図7(b))。このポリシリコン
膜をTFTのチャネルとして動作させることができる。
Next, the operation will be described. A hydrogen-containing amorphous silicon film 15 is formed on the oxide film 14 of the substrate 1.
Is deposited, heat treatment for dehydrogenation treatment is performed, and an excimer laser 17 is irradiated to perform annealing treatment (FIG. 7).
(A)). By the annealing treatment, the amorphous silicon is melted, and when it is solidified, it is recrystallized and changed into the polysilicon film 16 (FIG. 7B). This polysilicon film can be operated as a TFT channel.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のポリシリコンT
FTでは、水素含有アモルファスシリコン膜をCVD法
などで成膜しているので、真空プロセスによる成膜を行
なうためのチャンバをもつ成膜装置が必要であった。用
いる基板は、成膜装置のチャンバの大きさによる制限が
あり、基板の大型化には限界があった。また、成膜プロ
セスに時間を要し、コストが高くなる欠点があった。
Conventional polysilicon T
In FT, since a hydrogen-containing amorphous silicon film is formed by a CVD method or the like, a film forming apparatus having a chamber for forming a film by a vacuum process is necessary. The substrate to be used is limited by the size of the chamber of the film forming apparatus, and there is a limit to the size increase of the substrate. Further, there is a drawback that the film forming process requires a long time and the cost becomes high.

【0005】本発明は、前記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、シリコン粒子を塗布したの
ちにレーザ照射でTFTのチャネル膜を形成し、真空槽
などのチャンバを用いないプロセスでTFTを形成する
製造方法に関するものである。真空プロセスを用いない
ので、基板の大型化が可能であり、塗布に要する時間が
短いので、製造コストを低く抑えることができる製造方
法およびそれにより得られるTFTを提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and after applying silicon particles, a channel film of a TFT is formed by laser irradiation and a chamber such as a vacuum chamber is not used. The present invention relates to a manufacturing method for forming a TFT by a process. Since a vacuum process is not used, the substrate can be made large, and the time required for coating is short, so that it is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a TFT obtained by which the manufacturing cost can be kept low. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明にかかわる印刷T
FTにおいては、シリコン粒子層を塗布により形成し、
レーザ照射により、シリコン粒子の表面温度を上昇させ
て溶融し、再結晶化させると粒子間の導通を確保するこ
とができる。個々のシリコン粒子は、単結晶またはポリ
シリコン粒子であるので、移動度が高く、また粒子界面
が接合されて導通が確保されるので、シリコン粒子層
は、高移動度のチャネル膜を形成することができる。
Printing T according to the present invention
In FT, a silicon particle layer is formed by coating,
The laser irradiation raises the surface temperature of the silicon particles to melt them and recrystallize them, so that conduction between the particles can be secured. Since each silicon particle is a single crystal or polysilicon particle, it has high mobility, and since the particle interfaces are joined to ensure conduction, the silicon particle layer should form a high mobility channel film. You can

【0007】すなわち、本発明の第1の製造方法は、シ
リコン粒子を基板上に塗布する工程、および該シリコン
粒子にレーザ照射する工程からなる薄膜トランジスタの
製造方法である。
That is, the first manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a thin film transistor, which comprises the steps of applying silicon particles onto a substrate and irradiating the silicon particles with a laser.

【0008】本発明の第2の製造方法は、第1の製造方
法において、前記塗布を印刷により行なう薄膜トランジ
スタの製造方法である。
A second manufacturing method of the present invention is the method of manufacturing a thin film transistor according to the first manufacturing method, wherein the coating is performed by printing.

【0009】本発明の第3の製造方法は、第1の製造方
法において、前記塗布をインクジェットにより行なう薄
膜トランジスタの製造方法である。
A third manufacturing method of the present invention is the method of manufacturing a thin film transistor according to the first manufacturing method, wherein the coating is performed by ink jet.

【0010】本発明の第4の製造方法は、第1、2また
は3の製造方法において、前記レーザ照射により、シリ
コン粒子層の一部または全部をポリシリコン化する薄膜
トランジスタの製造方法である。
A fourth manufacturing method of the present invention is the method of manufacturing a thin film transistor according to the first, second or third manufacturing method, in which a part or all of the silicon particle layer is poly-siliconized by the laser irradiation.

【0011】本発明の第5の製造方法は、第1、2また
は3の製造方法において、前記レーザ照射により、シリ
コン粒子層の導通を確保する薄膜トランジスタの製造方
法である。
A fifth manufacturing method of the present invention is the method of manufacturing a thin film transistor according to the first, second or third manufacturing method, wherein the conduction of the silicon particle layer is secured by the laser irradiation.

【0012】本発明の第6の製造方法は、第1、2、
3、4または5の製造方法において、前記シリコン粒子
が、単結晶シリコン粒子である薄膜トランジスタの製造
方法である。
The sixth manufacturing method of the present invention comprises the first, second,
The manufacturing method of 3, 4 or 5 is the manufacturing method of a thin film transistor, wherein the silicon particles are single crystal silicon particles.

【0013】本発明の第7の製造方法は、第1、2、
3、4または5の製造方法において、前記シリコン粒子
が、ポリシリコン粒子である薄膜トランジスタの製造方
法である。
The seventh manufacturing method of the present invention comprises the first, second,
The manufacturing method of 3, 4 or 5 is the method of manufacturing a thin film transistor, wherein the silicon particles are polysilicon particles.

【0014】本発明の第8の製造方法は、第1、2、
3、4、5、6または7の製造方法において、前記基板
上に表面を酸化シリコンで覆われた酸化シリコン粒子を
塗布する工程を含む薄膜トランジスタの製造方法であ
る。
The eighth manufacturing method of the present invention comprises the first, second,
The method of manufacturing a thin film transistor according to any one of 3, 4, 5, 6 or 7, including a step of applying silicon oxide particles having a surface covered with silicon oxide onto the substrate.

【0015】本発明の第9の製造方法は、第1、2、
3、4、5、6、7または8の製造方法において、電極
を基板上に形成する工程、ドナーをドープしたシリコン
粒子を塗布する工程および該シリコン粒子にレーザ照射
する工程を含む薄膜トランジスタの製造方法である。
The ninth manufacturing method of the present invention comprises the first, second,
3, 4, 5, 6, 7, or 8, a method of manufacturing a thin film transistor, which includes the steps of forming an electrode on a substrate, applying donor-doped silicon particles, and irradiating the silicon particles with a laser. Is.

【0016】本発明の第10の製造方法は、第1、2、
3、4、5、6、7または8の製造方法において、電極
を基板上に形成する工程、アクセプタをドープしたシリ
コン粒子を塗布する工程および該シリコン粒子にレーザ
照射する工程を含む薄膜トランジスタの製造方法であ
る。
The tenth manufacturing method of the present invention is the first, second,
3, 4, 5, 6, 7, or 8, a method of manufacturing a thin film transistor, which includes a step of forming an electrode on a substrate, a step of applying acceptor-doped silicon particles, and a step of irradiating the silicon particles with a laser. Is.

【0017】本発明の第1の薄膜トランジスタは、第
1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の製造
方法により得られた薄膜トランジスタである。
The first thin film transistor of the present invention is a thin film transistor obtained by the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth or tenth manufacturing method.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】実施の形態1 図1は、本発明の一形態によるTFTのチャネル形成を
説明するための図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram for explaining channel formation of a TFT according to one embodiment of the present invention.

【0019】図1(a)において、1は基板、2は印刷
により形成したシリコン粒子層である。前記シリコン粒
子層は、ビークルとしてブチルカルビトール、およびバ
インダとしてエチルセルロースを混合した溶液状のシリ
コン粒子を、フレキソ印刷機を用いて塗布して得ること
ができる。ついで、乾燥によりブチルカルビトールを飛
散蒸発させ、さらに焼成によりエチルセルロースを酸化
して飛散させ、シリコン粒子層が形成される。また前記
印刷以外のシリコン粒子の塗布方法として、インクジェ
ット、スプレー法、スピンコーティング法などがあげら
れる。なかでも前記印刷法が好ましい。前記印刷法とし
ては、フレキソ印刷、スクリーン印刷法などがあげら
れ、なかでも、フレキソ印刷法が好ましい。このとき、
塗布するシリコン粒子は、ビークル、バインダなどと混
合して溶液状で使用することが好ましい。
In FIG. 1A, 1 is a substrate and 2 is a silicon particle layer formed by printing. The silicon particle layer can be obtained by applying solution-type silicon particles obtained by mixing butyl carbitol as a vehicle and ethyl cellulose as a binder using a flexographic printing machine. Then, butyl carbitol is scattered and evaporated by drying, and ethyl cellulose is oxidized and scattered by baking, and a silicon particle layer is formed. In addition, as a method of applying the silicon particles other than the printing, an inkjet method, a spray method, a spin coating method, etc. may be mentioned. Of these, the printing method is preferable. Examples of the printing method include flexographic printing and screen printing. Of these, the flexographic printing method is preferable. At this time,
The silicon particles to be applied are preferably used in the form of a solution by mixing with a vehicle, a binder or the like.

【0020】形成されるシリコン粒子層の厚さは、10
〜500nmであることが好ましい。厚さが10nmよ
り小さいと均一な膜厚を形成するのが難しく、TFTチ
ャネルとして導通路を確保することが難しくなる傾向に
ある。また、500nmをこえると、欠陥の箇所が増加
したり、またレーザアニール時にレーザパワーが多く必
要になる傾向にある。
The thickness of the silicon particle layer formed is 10
It is preferably ˜500 nm. If the thickness is less than 10 nm, it is difficult to form a uniform film thickness, and it tends to be difficult to secure a conduction path as a TFT channel. Further, if it exceeds 500 nm, the number of defects tends to increase, and more laser power tends to be required during laser annealing.

【0021】ついで、前記シリコン粒子層2にレーザ1
7の照射を行なうことにより、シリコン粒子層2の上部
に位置するシリコン粒子の表面は、温度が上昇し、表面
が溶融する(図1(b))。シリコン粒子の表面が溶融
すると隣接する粒子界面部分が接合一体化する。レーザ
照射を止めると温度が下がり固化する。固化するとき
に、隣接したシリコン粒子界面部分が接合した状態で互
いに結合され、チャネル層3を形成する。前記シリコン
粒子は、単結晶またはポリシリコンで形成され、粒子界
面が互いに一体化されたシリコン膜(チャネル層3)を
形成するので、チャネル層3は導通を確保しており、T
FTのチャネルとして動作させることができる(図1
(c))。チャネル層3は、高移動度を確保できるの
で、前記チャネル層3に流れる電流を制御することによ
り、TFT動作を実現できる。界面が接合一体化してい
ないシリコン粒子層は、チャネルとして動作しないが、
基板からの不純物が侵入するのを防止する層の役目をも
つ。前記シリコン粒子層2は、印刷またはインクジェッ
トで形成してもよい。またシリコン粒子は、単結晶シリ
コン粒子またはポリシリコン粒子を用いてもよい。
Then, a laser 1 is applied to the silicon particle layer 2.
By performing the irradiation of 7, the temperature of the surface of the silicon particles located above the silicon particle layer 2 rises and the surface melts (FIG. 1 (b)). When the surfaces of the silicon particles are melted, adjacent particle interface portions are joined and integrated. When the laser irradiation is stopped, the temperature drops and it solidifies. Upon solidification, adjacent silicon particle interface portions are bonded together in a bonded state to form the channel layer 3. Since the silicon particles are formed of single crystal or polysilicon and form a silicon film (channel layer 3) in which particle interfaces are integrated with each other, the channel layer 3 ensures conduction.
It can be operated as a channel of FT (Fig. 1
(C)). Since the channel layer 3 can secure high mobility, the TFT operation can be realized by controlling the current flowing through the channel layer 3. The silicon particle layer where the interface is not bonded and integrated does not work as a channel,
It also serves as a layer that prevents impurities from entering from the substrate. The silicon particle layer 2 may be formed by printing or inkjet. As the silicon particles, single crystal silicon particles or polysilicon particles may be used.

【0022】実施の形態2 図2(a)において、1は基板、2はシリコン粒子層で
ある。図2(b)に示すようにシリコン粒子層にレーザ
を照射する(図1に比べてレーザパワーを大きくする)
とシリコン粒子全体が溶融される。レーザ照射を止める
と、溶融したシリコン粒子が固化するが、このときシリ
コン粒子は、再結晶化し、ポリシリコン層4を形成す
る。ポリシリコン層4は、TFTのチャネルとして動作
させることができる。再結晶化していないシリコン粒子
層は、基板からの不純物が侵入するのを防止する層の役
目をもつ。
Embodiment 2 In FIG. 2A, 1 is a substrate and 2 is a silicon particle layer. Irradiate the silicon particle layer with a laser as shown in FIG. 2B (enlarge the laser power as compared with FIG. 1).
And the whole silicon particle is melted. When the laser irradiation is stopped, the molten silicon particles are solidified, but at this time, the silicon particles are recrystallized to form the polysilicon layer 4. The polysilicon layer 4 can be operated as a channel of the TFT. The non-recrystallized silicon particle layer serves as a layer that prevents impurities from entering from the substrate.

【0023】実施の形態3 図3(a)において1は基板、5は粒子表面が酸化膜に
覆われた酸化シリコン粒子層である。レーザ17の照射
はシリコン粒子を前記酸化シリコン粒子層5の上に塗布
し、シリコン粒子層2を形成したのちに行なう(図3
(b))。レーザ照射によりシリコン粒子層2の表面が
溶融し、固化するときに界面が接合されて、シリコン粒
子が導通し、TFTのチャネル層3を形成する(図3
(c))。シリコン粒子の表面が酸化膜に覆われた酸化
シリコンからなる層5が、基板からの不純物の侵入を防
止する。
Embodiment 3 In FIG. 3A, reference numeral 1 is a substrate, and 5 is a silicon oxide particle layer whose particle surface is covered with an oxide film. The irradiation of the laser 17 is performed after the silicon particles are coated on the silicon oxide particle layer 5 to form the silicon particle layer 2 (FIG. 3).
(B)). When the surface of the silicon particle layer 2 is melted by laser irradiation and is solidified, the interface is joined and the silicon particles are conducted to form the channel layer 3 of the TFT (FIG. 3).
(C)). The layer 5 made of silicon oxide in which the surfaces of the silicon particles are covered with an oxide film prevents impurities from entering the substrate.

【0024】なお、図においては、シリコン粒子の表面
が溶融する場合を示したが、シリコン粒子全体が溶融
し、再結晶化してポリシリコン膜を形成してもよい。
Although the surface of the silicon particles is melted in the figure, the entire silicon particles may be melted and recrystallized to form a polysilicon film.

【0025】実施の形態4 図4(a)において、1は基板、6はドレイン電極、7
はソース電極である。ソース電極7、ドレイン電極6を
形成したのちにドナーをドープしたシリコン粒子層を塗
布する。このシリコン粒子層にレーザ照射すると、シリ
コン粒子表面が溶融し、レーザ照射を止めると溶融した
シリコン表面が固化し、ソース電極、ドレイン電極のオ
ーミックコンタクト層8、9を形成する。つぎに、図4
(b)において、シリコン粒子の表面が酸化膜に覆われ
たシリコン粒子層10を塗布し、絶縁膜を形成する。つ
ぎに図4(c)において、シリコン粒子層2を塗布し、
のちにレーザ照射する。レーザ照射により、シリコン粒
子表面が溶融する。レーザ照射を止めると温度が下がり
固化し、隣接するシリコン粒子が導通する。図4(d)
に示すように、隣接したシリコン粒子界面部分が接合し
た状態で互いに結合されたシリコン粒子層(チャネル
層)3になる。図4(e)に示すように、酸化シリコン
膜11を塗布で形成し、最後にゲート電極12を形成す
る。これにより、nチャネルTFTが形成できる。図4
においては、ドナーをドープしたシリコン粒子を用いて
電極とのコンタクト層8および9を形成したが、アクセ
プタをドープしたシリコン粒子を用いてもよく、この場
合、pチャネルTFTが形成できる。図4では、ゲート
電極が一番上になっているトップゲートの構成のTFT
を示したが、図5に示すようにゲート電極が一番下に位
置するアンダーゲートの構成のTFTでもよい。
Fourth Embodiment In FIG. 4A, 1 is a substrate, 6 is a drain electrode, and 7
Is a source electrode. After forming the source electrode 7 and the drain electrode 6, a donor-doped silicon particle layer is applied. When the silicon particle layer is irradiated with laser, the surface of the silicon particle is melted, and when the laser irradiation is stopped, the melted silicon surface is solidified to form ohmic contact layers 8 and 9 for the source electrode and the drain electrode. Next, FIG.
In (b), the silicon particle layer 10 in which the surfaces of the silicon particles are covered with an oxide film is applied to form an insulating film. Next, in FIG. 4C, the silicon particle layer 2 is applied,
Laser irradiation is performed later. The laser irradiation melts the surface of the silicon particles. When the laser irradiation is stopped, the temperature lowers and solidifies, and adjacent silicon particles become conductive. Figure 4 (d)
As shown in FIG. 3, the silicon particle layers (channel layers) 3 are bonded to each other in a state where the adjacent silicon particle interface portions are bonded. As shown in FIG. 4E, a silicon oxide film 11 is formed by coating, and finally a gate electrode 12 is formed. Thereby, an n-channel TFT can be formed. Figure 4
In the above, the contact-layers 8 and 9 with the electrodes were formed by using donor-doped silicon particles, but acceptor-doped silicon particles may be used, and in this case, a p-channel TFT can be formed. In FIG. 4, a TFT having a top gate structure in which the gate electrode is at the top
However, a TFT having an undergate structure in which the gate electrode is located at the bottom as shown in FIG. 5 may be used.

【0026】図6は、基板1に凹部を形成し、絶縁層の
厚みを大きくし、基板からの不純物の進入をより低く抑
えた構造を示している。
FIG. 6 shows a structure in which a recess is formed in the substrate 1, the thickness of the insulating layer is increased, and the intrusion of impurities from the substrate is further suppressed.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の第1の製造方法によれば、TF
Tのチャネル層を塗布とレーザ照射により形成したの
で、真空プロセスを用いないで形成することができる。
したがって、真空槽などのチャンバが必要ないので、基
板の大型化が可能であり、また膜形成のプロセス時間が
短く、低コスト化が可能である。
According to the first manufacturing method of the present invention, TF
Since the channel layer of T is formed by coating and laser irradiation, it can be formed without using a vacuum process.
Therefore, since a chamber such as a vacuum chamber is not required, the size of the substrate can be increased, the process time for film formation can be shortened, and the cost can be reduced.

【0028】本発明の第2の製造方法によれば、第1の
製造方法において、前記塗布を印刷により行なったの
で、真空プロセスを用いないで形成することができる。
したがって、真空槽などのチャンバが必要ないので、基
板の大型化が可能であり、また膜形成のプロセス時間が
短く、低コスト化が可能である。
According to the second manufacturing method of the present invention, since the coating is performed by printing in the first manufacturing method, it can be formed without using a vacuum process.
Therefore, since a chamber such as a vacuum chamber is not required, the size of the substrate can be increased, the process time for film formation can be shortened, and the cost can be reduced.

【0029】本発明の第3の製造方法によれば、第1の
製造方法において、前記塗布をインクジェットにより行
なったので、真空プロセスを用いないで形成することが
できる。したがって、真空槽などのチャンバが必要ない
ので、基板の大型化が可能であり、また膜形成のプロセ
ス時間が短く、低コスト化が可能である。
According to the third manufacturing method of the present invention, in the first manufacturing method, since the coating is performed by ink jet, it can be formed without using a vacuum process. Therefore, since a chamber such as a vacuum chamber is not required, the size of the substrate can be increased, the process time for film formation can be shortened, and the cost can be reduced.

【0030】本発明の第4の製造方法によれば、第1、
2または3の製造方法において、前記レーザ照射によ
り、シリコン粒子層の一部または全部をポリシリコン化
するので、前記ポリシリコン層をTFTのチャネルとし
て動作させることができる。
According to the fourth manufacturing method of the present invention, the first,
In the manufacturing method of 2 or 3, since a part or all of the silicon particle layer is converted into polysilicon by the laser irradiation, the polysilicon layer can be operated as a channel of the TFT.

【0031】本発明の第5の製造方法によれば、第1、
2または3の製造方法において、前記レーザ照射によ
り、シリコン粒子層の導通を確保するので、TFTのチ
ャネルとして動作させることができる。
According to the fifth manufacturing method of the present invention, the first,
In the manufacturing method of 2 or 3, since the conduction of the silicon particle layer is secured by the laser irradiation, it can be operated as a channel of the TFT.

【0032】本発明の第6の製造方法によれば、第1、
2、3、4または5の製造方法において、前記シリコン
粒子が、単結晶シリコン粒子であるので、シリコン粒子
全体を溶融する場合に比べて、小さいレーザパワーでシ
リコン粒子表面を溶融させることにより、移動度の高い
シリコン膜を形成することができる。
According to the sixth manufacturing method of the present invention, the first,
In the manufacturing method of 2, 3, 4 or 5, since the silicon particles are single crystal silicon particles, the silicon particles are moved by melting the surface of the silicon particles with a smaller laser power than in the case of melting the entire silicon particles. A highly accurate silicon film can be formed.

【0033】本発明の第7の製造方法によれば、第1、
2、3、4または5の製造方法において、前記シリコン
粒子が、ポリシリコン粒子であるので、シリコン粒子全
体を溶融する場合に比べて、小さいレーザパワーでシリ
コン粒子表面を溶融させることにより、移動度の高いシ
リコン膜を形成することができる。
According to the seventh manufacturing method of the present invention, the first,
In the manufacturing method of 2, 3, 4 or 5, since the silicon particles are polysilicon particles, the mobility can be improved by melting the surface of the silicon particles with a smaller laser power than in the case of melting the entire silicon particles. It is possible to form a high-quality silicon film.

【0034】本発明の第8の製造方法によれば、第1、
2、3、4、5、6または7の製造方法において、絶縁
層を、表面を酸化シリコンで覆われた酸化シリコン粒子
の塗布により形成したので、真空プロセスを用いないで
形成することができる。したがって、真空槽などのチャ
ンバが必要ないので、基板の大型化が可能であり、また
膜形成のプロセス時間が短く、低コスト化が可能であ
る。
According to the eighth manufacturing method of the present invention, the first,
In the manufacturing method of 2, 3, 4, 5, 6 or 7, since the insulating layer is formed by applying silicon oxide particles whose surface is covered with silicon oxide, it can be formed without using a vacuum process. Therefore, since a chamber such as a vacuum chamber is not required, the size of the substrate can be increased, the process time for film formation can be shortened, and the cost can be reduced.

【0035】本発明の第9の製造方法によれば、第1、
2、3、4、5、6、7または8の製造方法において、
電極を基板上に形成し、コンタクト層を、ドナーをドー
プしたシリコン粒子の塗布およびレーザ照射により形成
したので、真空プロセスを用いないで形成することがで
きる。したがって、真空槽などのチャンバが必要ないの
で、基板の大型化が可能であり、また膜形成のプロセス
時間が短く、低コスト化が可能である。
According to the ninth manufacturing method of the present invention, the first,
In the manufacturing method of 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8,
Since the electrode is formed on the substrate and the contact layer is formed by coating donor-doped silicon particles and laser irradiation, the contact layer can be formed without using a vacuum process. Therefore, since a chamber such as a vacuum chamber is not required, the size of the substrate can be increased, the process time for film formation can be shortened, and the cost can be reduced.

【0036】本発明の第10の製造方法によれば、第
1、2、3、4、5、6、7または8の製造方法におい
て、電極を基板上に形成し、コンタクト層を、アクセプ
タをドープしたシリコン粒子の塗布およびレーザ照射に
より形成したので、真空プロセスを用いないで形成する
ことができる。したがって、真空槽などのチャンバが必
要ないので、基板の大型化が可能であり、また膜形成の
プロセス時間が短く、低コスト化が可能である。
According to a tenth manufacturing method of the present invention, in the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh or eighth manufacturing method, an electrode is formed on a substrate, a contact layer and an acceptor are formed. Since it was formed by coating doped silicon particles and laser irradiation, it can be formed without using a vacuum process. Therefore, since a chamber such as a vacuum chamber is not required, the size of the substrate can be increased, the process time for film formation can be shortened, and the cost can be reduced.

【0037】本発明の第1の薄膜トランジスタは、第
1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の製造
方法により得られるので、真空槽などのチャンバが必要
なく、基板の大型化が可能であり、また膜形成のプロセ
ス時間が短く、低コスト化が可能である。
Since the first thin film transistor of the present invention is obtained by the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth or tenth manufacturing method, a chamber such as a vacuum chamber is not required and the substrate is not required. It is possible to increase the size, and the film forming process time is short, so that the cost can be reduced.

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

【図1】実施の形態1の製造方法を説明するための図で
ある。
FIG. 1 is a diagram for explaining the manufacturing method according to the first embodiment.

【図2】実施の形態2の製造方法を説明するための図で
ある。
FIG. 2 is a drawing for explaining the manufacturing method according to the second embodiment.

【図3】実施の形態3の製造方法を説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a drawing for explaining the manufacturing method according to the third embodiment.

【図4】実施の形態4の製造方法を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a drawing for explaining the manufacturing method according to the fourth embodiment.

【図5】実施の形態4の他の製造方法を説明するための
図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining another manufacturing method of the fourth embodiment.

【図6】実施の形態4の他の製造方法を説明するための
図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining another manufacturing method of the fourth embodiment.

【図7】従来の製法のTFTのチャネル形成を説明する
ための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining channel formation of a conventional TFT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板、2 シリコン粒子層、3 シリコン粒
子表面が溶融し、界面が接合されたチャネル層、4 ポ
リシリコン層、5,10,11,13 酸化膜に覆われ
たSi粒子層、6 ドレイン電極、7 ソース電極、
8,9 ドナーをドープし、レーザ照射によりシリコン
粒子同士が導通したコンタクト層 12ゲート電極、1
4 酸化膜、15 アモルファスシリコン膜、16 ポ
リシリコン膜、17 レーザ。
1 Glass Substrate, 2 Silicon Particle Layer, 3 Channel Layer with Silicon Particle Surface Melted and Joined at Interface, 4 Polysilicon Layer, 5, 10, 11, 13 Si Particle Layer Covered with Oxide Film, 6 Drain Electrode , 7 source electrode,
8, 9 Donor-doped contact layer in which silicon particles are electrically connected to each other by laser irradiation 12 Gate electrode, 1
4 oxide film, 15 amorphous silicon film, 16 polysilicon film, 17 laser.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 邦彦 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 (72)発明者 橋本 典綱 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) 5F052 AA02 DA01 DB10 EA11 JA01 5F110 AA16 AA28 CC05 CC07 DD12 DD13 DD21 DD25 FF02 FF27 GG02 GG13 GG25 GG42 HK09 HK14 HK21 HK31 HK32 PP03   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kunihiko Nishimura             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Norihisa Hashimoto             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5F052 AA02 DA01 DB10 EA11 JA01                 5F110 AA16 AA28 CC05 CC07 DD12                       DD13 DD21 DD25 FF02 FF27                       GG02 GG13 GG25 GG42 HK09                       HK14 HK21 HK31 HK32 PP03

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン粒子を基板上に塗布する工程、
および該シリコン粒子にレーザ照射する工程からなる薄
膜トランジスタの製造方法。
1. A step of applying silicon particles onto a substrate,
And a method for manufacturing a thin film transistor, which comprises the step of irradiating the silicon particles with a laser.
【請求項2】 前記塗布を印刷により行なう請求項1記
載の薄膜トランジスタの製造方法。
2. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein the coating is performed by printing.
【請求項3】 前記塗布をインクジェットにより行なう
請求項1記載の薄膜トランジスタの製造方法。
3. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein the coating is performed by inkjet.
【請求項4】 前記レーザ照射により、シリコン粒子層
の一部または全部をポリシリコン化する請求項1、2ま
たは3記載の薄膜トランジスタの製造方法。
4. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein a part or all of the silicon particle layer is converted into polysilicon by the laser irradiation.
【請求項5】 前記レーザ照射により、シリコン粒子層
の導通を確保する請求項1、2または3記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
5. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1, 2 or 3, wherein conduction of the silicon particle layer is ensured by the laser irradiation.
【請求項6】 前記シリコン粒子が、単結晶シリコン粒
子である請求項1、2、3、4または5記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
6. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein the silicon particles are single crystal silicon particles.
【請求項7】 前記シリコン粒子が、ポリシリコン粒子
である請求項1、2、3、4または5記載の薄膜トラン
ジスタの製造方法。
7. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein the silicon particles are polysilicon particles.
【請求項8】 前記基板上に表面を酸化シリコンで覆わ
れた酸化シリコン粒子を塗布する工程を含む請求項1、
2、3、4、5、6または7記載の薄膜トランジスタの
製造方法。
8. The method according to claim 1, further comprising the step of applying silicon oxide particles whose surface is covered with silicon oxide onto the substrate.
2. The method for manufacturing a thin film transistor according to 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
【請求項9】 電極を基板上に形成する工程、ドナーを
ドープしたシリコン粒子を塗布する工程および該シリコ
ン粒子にレーザ照射する工程を含む請求項1、2、3、
4、5、6、7または8記載の薄膜トランジスタの製造
方法。
9. The method according to any one of claims 1 to 3, including the steps of forming an electrode on a substrate, applying donor-doped silicon particles, and irradiating the silicon particles with a laser beam.
4. A method of manufacturing a thin film transistor according to 4, 5, 6, 7 or 8.
【請求項10】 電極を基板上に形成する工程、アクセ
プタをドープしたシリコン粒子を塗布する工程および該
シリコン粒子にレーザ照射する工程を含む請求項1、
2、3、4、5、6、7または8記載の薄膜トランジス
タの製造方法。
10. The method according to claim 1, comprising the steps of forming an electrode on a substrate, applying acceptor-doped silicon particles, and irradiating the silicon particles with a laser.
2. A method of manufacturing a thin film transistor according to 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、9または10記載の製造方法により得られた薄膜ト
ランジスタ。
11. The method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
A thin film transistor obtained by the manufacturing method according to 8, 9, or 10.
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Cited By (2)

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