JP2004327999A - マルチゲート構造の薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ゲート層38I,38II両側からそれぞれ露出するゲート絶縁層40,42の各被覆領域40b1,40b2,42b1, 42bをマスクにイオン注入を行い、LDD領域とソース/ドレイン領域を同時に形成する。よって、各ゲート層の両側にそれぞれLDD領域が形成できるため、ポリシリコンTFTのリーク電流を極めて低いものにできる上、フォトリソグラフィにおける重ね合わせの問題も無くなって、LDD領域の長さが精度良く対称となる。
【選択図】 図2E
Description
32 バッファ層
34 活性層
341 第1領域
342 第2領域
343 第3領域
344 第4領域
345 第5領域
346 第6領域
347 第7領域
348 第8領域
349 第9領域
36 絶縁層
38 導電層
38I 第1ゲート層
38II 第2ゲート層
40 第1ゲート絶縁層
40a 中央領域
40b1 第1被覆領域
40b2 第2被覆領域
40c 延伸領域
42 第2ゲート絶縁層
42a 中央領域
42b1 第1被覆領域
42b2 第2被覆領域
42c 延伸領域
44 イオン注入によるライトドーピング
46 フォトレジスト層
48 イオン注入によるライトドーピング
Claims (11)
- 基板、
前記基板上に形成され、第1ライトドープ領域と、該第1ライトドープ領域の両側にそれぞれ形成される第2ライトドープ領域および第3ライトドープ領域と、該第2ライトドープ領域および該第3ライトドープ領域の外側にそれぞれ形成される第1チャネル領域および第2チャネル領域と、該第1チャネル領域および該第2チャネル領域の外側にそれぞれ形成される第4ライトドープ領域および第5ライトドープ領域と、該第4ライトドープ領域および該第5ライトドープ領域の外側にそれぞれ形成される第1ヘビードープ領域および第2ヘビードープ領域と、を有する活性層、
前記活性層上に形成され、前記有効層の第1チャネル領域を覆う中央領域と、前記有効層の第4ライトドープ領域を覆う第1被覆領域と、前記有効層の第2ライトドープ領域を覆う第2被覆領域と、を有する第1ゲート絶縁層、
前記活性層上に形成され、前記有効層の第2チャネル領域を覆う中央領域と、前記有効層の第3ライトドープ領域を覆う第1被覆領域と、前記有効層の第5ライトドープ領域を覆う第2被覆領域と、を有する第2ゲート絶縁層、
前記第1ゲート絶縁層上に形成され、前記第1ゲート絶縁層の中央領域を覆う第1ゲート層、ならびに
前記第2ゲート絶縁層上に形成され、前記第2ゲート絶縁層の中央領域を覆う第2ゲート層、
から構成されるマルチゲート構造の薄膜トランジスタ。 - 前記第2ライトドープ領域の端縁は、前記第1ゲート絶縁層第2被覆領域の端縁に実質上そろって整合し、第3ライトドープ領域の端縁は、前記第2ゲート絶縁層第1被覆領域の端縁に実質上そろって整合し、第4ライトドープ領域の端縁は、前記第1ゲート絶縁層第1被覆領域の端縁に実質上そろって整合し、第5ライトドープ領域の端縁は、前記第2ゲート絶縁層第2被覆領域の端縁に実質上そろって整合しており、
前記第2ライトドープ領域と前記第3ライトドープ領域とが同じ不純物濃度および長さを有し、前記第4ライトドープ領域と前記第5ライトドープ領域とが同じ不純物濃度および長さを有しており、
かつ、前記第1ライトドープ領域、前記第4ライトドープ領域および前記第5ライトドープ領域の不純物濃度は1×1012〜1×1014atom/cm3、前記第2ライトドープ領域および前記第3ライトドープ領域の不純物濃度は1×1013atom/cm3よりも小さく、前記第1ヘビードープ領域および第2ヘビードープ領域の不純物濃度は1×1014〜1×1016atom/cm3である請求項1記載のマルチゲート構造の薄膜トランジスタ。 - 前記第1ゲート絶縁層は、前記第1ゲート絶縁層の第1被覆領域から延伸して、前記活性層の第1ヘビードープ領域を覆い、その厚さが前記第1ゲート絶縁層の第1被覆領域の厚さよりも小さい延伸領域をさらに有し、
前記第2ゲート絶縁層は、前記第2ゲート絶縁層の第2被覆領域から延伸して、前記活性層の第2ヘビードープ領域を覆い、その厚さが前記第2ゲート絶縁層の第2被覆領域の厚さよりも小さい延伸領域をさらに有している請求項1記載のマルチゲート構造の薄膜トランジスタ。 - 前記基板が透明絶縁基板またはガラス基板であり、
前記活性層が半導体シリコン層またはポリシリコン層であり、
前記第1ゲート絶縁層が酸化シリコン層、窒化シリコン層、窒酸化シリコン層またはこれらの組み合せからなる堆積層であり、かつ、
前記第2ゲート絶縁層が酸化シリコン層、窒化シリコン層、窒酸化シリコン層またはこれらの組み合せからなる堆積層である請求項1記載のマルチゲート構造の薄膜トランジスタ。 - 前記第1ライトドープ領域、前記第2ライトドープ領域、前記第3ライトドープ領域、前記第4ライトドープ領域および前記第5ライトドープ領域ならびに前記第1ヘビードープ領域および前記第2ヘビードープ領域は、いずれも同じ導電型のイオンドープ領域である請求項1記載のマルチゲート構造の薄膜トランジスタ。
- 基板を用意する工程、
前記基板上に活性層を形成する工程、
前記活性層を覆うように前記基板上に絶縁層を形成する工程、
前記絶縁層上に導電層を形成する工程、
エッチングを行って、前記導電層を第1ゲート層と第2ゲート層とに形成すると共に、前記絶縁層を、前記第1ゲート層に覆われた中央領域、該中央領域の一方側に形成される第1被覆領域、および該中央領域の他方側に形成される第2被覆領域からなる第1ゲート絶縁層と、前記第2ゲート層に覆われた中央領域、該中央領域の一方側に形成される第1被覆領域、および該中央領域の他方側に形成される第2被覆領域からなる第2ゲート絶縁層とに形成し、かつ、隣り同士に位置する前記第1ゲート絶縁層の第2被覆領域と前記第2ゲート絶縁層の第1被覆領域との間のスペースからその下方にある前記活性層を露出させる工程、
イオン注入によるライトドーピングを行って、前記有効層における、前記第1ゲート絶縁層の中央領域および前記第2ゲート絶縁層の中央領域の下方にそれぞれアンドープ領域である第1領域および第2領域を、前記第1ゲート絶縁層の第1被覆領域および第2被覆領域の下方にそれぞれ第1の不純物濃度を有したライトドープ領域である第3領域および第4領域を、前記第2ゲート絶縁層の第1被覆領域および第2被覆領域の下方にそれぞれ第1の不純物濃度を有したライトドープ領域である第5領域および第6領域を、前記第1ゲート絶縁層の第1被覆領域の外側に第2の不純物濃度を有したライトドープ領域である第7領域を、前記第2ゲート絶縁層の第2被覆領域の外側に第2の不純物濃度を有したライトドープ領域である第8領域を、前記第1ゲート絶縁層の第2被覆領域と前記第2ゲート絶縁層の第1被覆領域との間のスペースに第2の不純物濃度を有したライトドープ領域である第9領域を形成する、前記有効層に異なる不純物濃度を有した複数の領域を形成する工程、
イオン注入によるヘビードーピングを行って、前記第3領域および前記第5領域を第3の不純物濃度を有したライトドープ領域とすると共に、前記第7領域および前記第8領域をヘビードープ領域とする工程、
からなるマルチゲート構造の薄膜トランジスタ製造方法。 - 前記有効層の第3領域の端縁は、前記第1ゲート絶縁層第1被覆領域の端縁に実質上そろって整合し、前記有効層の第4領域の端縁は、前記第1ゲート絶縁層第2被覆領域の端縁に実質上そろって整合し、前記有効層の第5領域の端縁は、前記第2ゲート絶縁層第1被覆領域の端縁に実質上そろって整合し、前記有効層の第6領域の端縁は、前記第2ゲート絶縁層第2被覆領域の端縁に実質上そろって整合している請求項6記載の製造方法。
- 前記第3領域と前記第6領域とは同じ不純物濃度および長さを有し、前記第4領域と前記第5領域とは同じ不純物濃度および長さを有しており、かつ、
前記第3領域と前記第6領域は前記第3の不純物濃度を有したライトドープ領域になり、該不純物濃度は1×1012〜1×1014atom/cm3、
前記第9領域の不純物濃度は1×1012〜1×1014atom/cm3、
前記第4領域および前記第5領域の不純物濃度は1×1013atom/cm3よりも小さく、
前記第7領域および前記第8領域は前記ヘビードープ領域となり、該不純物濃度は1×1014〜1×1016atom/cm3である請求項6記載の製造方法。 - 前記第1ゲート絶縁層は、前記第1ゲート絶縁層の第1被覆領域から延伸して、前記活性層の第7領域を覆い、その厚さが前記第1ゲート絶縁層の第1被覆領域の厚さよりも小さい延伸領域をさらに有し、
前記第2ゲート絶縁層は、前記第2ゲート絶縁層の第2被覆領域から延伸して、前記活性層の第8領域を覆い、その厚さが前記第2ゲート絶縁層の第2被覆領域の厚さよりも小さい延伸領域をさらに有している請求項6記載の製造方法。 - 前記基板が透明絶縁基板またはガラス基板であり、
前記活性層が半導体シリコン層またはポリシリコン層であり、
前記第1ゲート絶縁層が酸化シリコン層、窒化シリコン層、窒酸化シリコン層またはこれらの組み合せからなる堆積層であり、かつ、
前記第2ゲート絶縁層が酸化シリコン層、窒化シリコン層、窒酸化シリコン層またはこれらの組み合せからなる堆積層である請求項6記載の製造方法。 - 前記第3領域、前記第4領域、前記第5領域、前記第6領域、前記第7領域、前記第8領域および前記第9領域は、いずれも同じ導電型のイオンドープ領域である請求項6記載の製造方法。
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