JP2005191212A - 半導体装置及びその作製方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 異なる膜厚のゲート絶縁膜を作製する場合でも半導体層にダメージ又は汚染が生じるのを抑制できる半導体装置及びその作製方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に形成された半導体層3a,3bと、半導体層3a,3bそれぞれの上に形成された第1の絶縁膜4と、前記半導体層3b上に前記第1の絶縁膜4を介して形成された第2の絶縁膜5と、前記第2の絶縁膜5上に形成された第3の絶縁膜6と、を具備し、前記半導体層3a上に形成された前記第1の絶縁膜4が第1のゲート絶縁膜を構成し、前記半導体層3b上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜4〜6が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、異なる膜厚のゲート絶縁膜を有する半導体装置及びその作製方法に関する。特には、半導体層にダメージ又は汚染が生じるのを抑制できる半導体装置及びその作製方法に関する。また、不純物を一括でドーピングすることにより工程の簡略化を図ることができる半導体装置及びその作製方法に関する。
図12は、従来の半導体装置の作製方法を説明するための断面図である。この半導体装置は、同一基板上に異なった膜厚のゲート絶縁膜を持つTFT(thin film transistor)を作製したもの、即ちCPU側に作製したTFTと異なる膜厚のゲート絶縁膜を持つTFTをパネル側に作製したものである。
まず、図示せぬガラス基板上に下地絶縁膜101を形成し、この下地絶縁膜101上に島状の半導体層(活性層)102,103を形成する。次いで、半導体層102,103及び下地絶縁膜101の上に第1のゲート絶縁膜104を形成し、第1のゲート絶縁膜をエッチングする。これにより、CPU側の半導体層102上の第1のゲート絶縁膜104が除去され、パネル側の半導体層103上には第1のゲート絶縁膜104が残される。
次いで、半導体層102及び第1のゲート絶縁膜104の上に第2のゲート絶縁膜105を形成する。次いで、CPU側の半導体層102上に第2のゲート絶縁膜105を介してゲート電極108を形成すると共に、パネル側の半導体層103上に第1及び第2のゲート絶縁膜104,105を介してゲート電極109を形成する。ゲート電極108,109は、第1の導電膜106と第2の導電膜107を積層した構造となっている。
次に、パネル側の半導体層103及びゲート電極109をレジストマスク(図示せず)で覆い、CPU側の半導体層102に不純物をドーピングすることにより、半導体層102にはLDD(lightly doped drain)領域110,111、ソース及びドレイン領域112,113が形成される。
次いで、CPU側の半導体層102及びゲート電極108をレジストマスク(図示せず)で覆い、パネル側の半導体層103に不純物をドーピングすることにより、半導体層103にはLDD領域114,115、ソース及びドレイン領域116,117が形成される。
上記従来の半導体装置の作製方法では、上述したように異なった膜厚のゲート絶縁膜を作製する場合、一層目のゲート絶縁膜をエッチングして第1のゲート絶縁膜104をパネル側の活性層103上に残す際、CPU側の活性層102がエッチング雰囲気に曝される。このため、CPU側の活性層102にエッチングダメージや汚染が生じる可能性がある。
また、異なった膜厚のゲート絶縁膜を有するTFTを同一基板上のCPU側とパネル側に形成するため、半導体層102,103に不純物をドーピングする際にレジストマスクが必要になり、工程数が多くなる。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、異なる膜厚のゲート絶縁膜を作製する場合でも半導体層にダメージ又は汚染が生じるのを抑制できる半導体装置及びその作製方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、不純物を一括でドーピングすることにより工程の簡略化を図ることができる半導体装置及びその作製方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
上記半導体装置によれば、第1のゲート絶縁膜を第1の絶縁膜で構成し、第2のゲート絶縁膜を第1乃至第3の絶縁膜で構成することにより、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無いため、第1及び第2の半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記第1の半導体層に形成された第1の高濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層に形成され、前記第1の高濃度不純物領域の内側に形成された第1の低濃度不純物領域と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第2の半導体層に形成された第2の高濃度不純物領域と、
前記第2の半導体層に形成され、前記第2の高濃度不純物領域の内側に形成された第2の低濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜はエッチングレートが異なり、前記第2の絶縁膜と前記第3の絶縁膜はエッチングレートが異なることが好ましい。これにより、第3の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができ、第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができる。従って、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
また、本発明に係る半導体装置においては、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、前記第3の絶縁膜がSiON膜からなることも可能である。
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
上記半導体装置によれば、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無いため、第1及び第2の半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1及び第2の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
本発明に係る半導体装置は、基板上に形成された第1の半導体層と、
前記第1の半導体層に形成された第1の高濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層に形成され、前記第1の高濃度不純物領域の内側に形成された第1の低濃度不純物領域と、
前記基板上に形成された第2の半導体層と、
前記第2の半導体層に形成された第2の高濃度不純物領域と、
前記第2の半導体層に形成され、前記第2の高濃度不純物領域の内側に形成された第2の低濃度不純物領域と、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
前記第2の半導体層上に前記第1及び第2の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
を具備し、
前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置において、前記第2の低濃度不純物領域は、前記第2の高濃度不純物領域側と前記第2の半導体層のチャネル形成領域側とに分けられた2つの不純物濃度領域からなり、前記第2の高濃度不純物領域側の不純物濃度領域が前記第2の半導体層のチャネル形成領域側の不純物濃度領域より不純物濃度が高くなっていることも可能である。
また、本発明に係る半導体装置において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜はエッチングレートが異なることが好ましい。
また、本発明に係る半導体装置においては、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなることも可能である。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成することを特徴とする。
上記半導体装置の作製方法によれば、第3の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行い、第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行っている。従って、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成することを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。
このように第1の半導体層及び第2の半導体層に一括でドーピングすることにより、工程の簡略化を図ることができる。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、
前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングし、
前記レジストマスクを除去し、
前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
上記半導体装置の作製方法によれば、第3の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行い、第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行う。このため、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。また、第1及び第2の半導体層に第2の不純物を一括でドーピングしているため、工程の簡略化を図ることができる。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングすることも可能である。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第1の半導体層上を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングし、
前記第1のレジストマスクを除去し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第2のレジストマスクを形成し、
前記第2のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2の半導体層上を覆うように第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第2のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第3のレジストマスクを形成し、前記第3のレジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、前記第3の絶縁膜がSiON膜からなることも可能である。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成することを特徴とする。
上記半導体装置の作製方法によれば、第2の絶縁膜をエッチングする際、その下の第1の絶縁膜をエッチングストッパーとしてエッチングを行うため、第1及び第2の半導体層がエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成することを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。
このように第1及び第2の半導体層に不純物を一括でドーピングしているため、工程の簡略化を図ることができる。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングすることも可能である。
本発明に係る半導体装置の作製方法は、基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
前記第2の半導体層上を覆うように第1のレジストマスクを形成し、
前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする。
また、本発明に係る半導体装置の作製方法においては、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第2のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第3のレジストマスクを形成し、前記第3のレジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることも可能である。
以上説明したように本発明によれば、異なる膜厚のゲート絶縁膜を作製する場合でも半導体層にダメージ又は汚染が生じるのを抑制できる半導体装置及びその作製方法を提供することができる。また、本発明によれば、不純物を一括でドーピングすることにより工程の簡略化を図ることができる半導体装置及びその作製方法を提供することができる。
発明を実施するための形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1乃至図4は、本発明の実施の形態1による半導体装置の作製方法を示す断面図である。
まず、図1(A)に示すように、基板(図示せず)上に下地絶縁膜2を形成する。基板としては、ガラス基板や石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。また、処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。
また、下地絶縁膜2としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜からなる下地膜を用いる。ここでは、下地絶縁膜2として1層の単層構造を用いた例を示したが、前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させた構造を用いても良い。尚、下地絶縁膜を形成しなくてもよい。
次いで、下地絶縁膜2上に島状の半導体層(活性層)3a,3bを形成する。半導体層3a,3bは、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜した後、公知の結晶化処理(レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等)を行って得られた結晶質半導体膜を第1のフォトマスクを用いて所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層3a,3bは25〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。
次いで、半導体層3a,3bおよび下地絶縁膜2の上に第1の絶縁膜4を形成する。第1の絶縁膜4はCPU側のゲート絶縁膜となる。第1の絶縁膜4はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、単層のSiON膜を用いる。
この後、第1の絶縁膜4上に第2の絶縁膜5を形成し、第2の絶縁膜5上に第3の絶縁膜6を形成する。第2の絶縁膜5はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、単層のSiN膜を用いる。第3の絶縁膜6はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、単層のSiON膜を用いる。第1乃至第3の絶縁膜4〜6はパネル側のゲート絶縁膜となり、このゲート絶縁膜はSiON−SiN−SiONの3層構造(ONO構造)となっている。
次に、図1(B)に示すように、第3の絶縁膜6上に第2のフォトマスクを用いてレジストマスク7を形成する。次いで、レジストマスク7をマスクとし第2の絶縁膜5をエッチングストッパーとして第3の絶縁膜6をエッチングする。この際、SiN膜からなる第2の絶縁膜5とSiON膜からなる第3の絶縁膜6とのエッチングレートの違いを利用する。これにより、CPU側の半導体層3aの上方に位置する第3の絶縁膜6が除去される。この際、第1及び第2の絶縁膜4,5で半導体層3aが覆われており、該半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
この後、図1(C)に示すように、レジストマスク7をマスクとし第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜5をエッチングする。この際、SiON膜からなる第1の絶縁膜4とSiN膜からなる第2の絶縁膜5とのエッチングレートの違いを利用する。これにより、CPU側の半導体層3aの上方に位置する第2の絶縁膜5が除去される。この際、第1の絶縁膜4で半導体層3aが覆われており、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。このようにしてCPU側の半導体層3a上には第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜が形成され、パネル側の半導体層3b上には第1乃至第3の絶縁膜4〜6からなるONO構造のゲート絶縁膜が形成される。
次に、図2(A)に示すように、レジストマスク7を除去した後、第1の絶縁膜4及び第3の絶縁膜6の上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜8と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜9とを積層形成する。ここでは、スパッタ法を用い、TaN膜からなる第1の導電膜8と、W膜からなる第2の導電膜9を積層形成し、第1の導電膜8の膜厚を30nmとし、第2の導電膜9の膜厚を370nmとした。尚、ここでは、第1の導電膜8をTaN膜、第2の導電膜9をW膜としたが、これらの材料には特に限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成しても良い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
次に、図2(B)に示すように、第3のフォトマスクを用いてレジストマスク10を第2の導電膜9上に形成し、誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma:ICP)を用いたエッチング装置を使用して第1のエッチング工程を行う。この第1のエッチング工程によって、第2の導電膜9をエッチングして、端部においてテーパー形状を有する部分(テーパー部)を備えた第2の導電膜9aを得る。
次いで、レジストマスク10をそのまま用い、ICPエッチング装置を用いて第2のエッチング工程を行う。この第2のエッチング工程によって第1の導電膜8をエッチングして図2(B)に示すような第1の導電膜8aを形成する。即ち、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3a上に第1の絶縁膜4を介して形成され、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3b上に第1乃至第3の絶縁膜4〜6を介して形成される。尚、この第2のエッチング工程の際、レジストマスク、第2の導電膜、及び第1、第3の絶縁膜もわずかにエッチングされる。
また、ここでは、第1の絶縁膜4の膜減りを抑えるために、2回のエッチング(第1のエッチング工程と第2のエッチング工程)を行ったが、図2(B)に示すような電極構造(第2の導電膜9aと第1の導電膜8aの積層)が形成できるのであれば、特に限定されず、1回のエッチング工程で行っても良い。
次いで、レジストマスク10を用いて、ICPエッチング装置により第3のエッチング工程を行う。この第3のエッチング工程によって、第2の導電膜9aをエッチングして図2(C)に示すような第2の導電膜9bを形成する。これにより、CPU側の半導体層3a上には第1及び第2の導電膜9b,8aからなる第1のゲート電極11がゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介して形成され、パネル側の半導体層3b上には第1及び第2の導電膜9b,9aからなる第2のゲート電極12がゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介して形成される。第1の導電膜8aの一部は第2の導電膜9bから露出している。このように、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で同時に形成しているため、工程を簡略化することができる。
尚、この第3のエッチング工程の際、レジストマスク、第1の導電膜、及び第1、第3の絶縁膜もわずかにエッチングされる。
次に、図3(A)に示すように、レジストマスク10を除去する。
この後、図3(B)に示すように、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、第1及び第2のゲート電極11,12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、第2のゲート電極12をマスクとして第1乃至第3の絶縁膜4〜6、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図3(B)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側において、半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。第1の低濃度不純物領域17,18は、第2の低濃度不純物領域19,20より不純物濃度が低くなる。このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
尚、半導体層3a,3bに打ち込まれるドーピング量が所望の値になるように、第1のドーピング工程の際の条件を制御する。
次に、図3(C)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク23をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク23をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。これにより、図3(C)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
また、本実施の形態では、図3(B)に示す第1のドーピング工程を行った後に図3(C)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図3(C)に示す第2のドーピング工程を行った後に図3(B)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。
また、本実施の形態では、第1のドーピング工程及び第2のドーピング工程を行っているが、これに限定されるものではなく、ドーピング工程を次のように変更して実施することも可能である。パネル側の第2のゲート電極をマスクとして自己整合的に第1の導電膜8a及びゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行うことにより、パネル側の半導体層3bの低濃度不純物領域に低濃度不純物を導入する(第1のドーピング工程)。次に、CPU側の第1のゲート電極をマスクとして自己整合的に第1の導電膜8a及びゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行うことにより、CPU側の半導体層3aの低濃度不純物領域に低濃度不純物を導入する(第2のドーピング工程)。次に、CPU側の第1のゲート電極をマスクとして低加速で自己整合的にゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行うことにより、CPU側の半導体層3aの高濃度不純物領域に高濃度不純物を導入する(第3のドーピング工程)。次に、パネル側の第2のゲート電極をマスクとして高加速で自己整合的にゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行うことにより、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域に高濃度不純物を導入する(第4のドーピング工程)。
この後、図4に示すように、レジストマスク23を除去する。
このようにして基板上には、第1のゲート電極11、第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域13,14、LDD領域15,16により構成されたCPU側の薄膜トランジスタが作製される。また、基板上には、第2のゲート電極12、第1乃至第3の絶縁膜4〜6からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域21,22、第1の低濃度不純物領域17,18、第2の低濃度不純物領域19,20により構成されたパネル側の薄膜トランジスタが作製される。
上記実施の形態1によれば、CPU側のゲート絶縁膜を第1の絶縁膜4で形成し、パネル側のゲート絶縁膜を第1乃至第3の絶縁膜4〜6で形成することにより、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。つまり、第1の絶縁膜4と第2の絶縁膜5をエッチングレートの異なる絶縁膜で形成し、第2の絶縁膜5と第3の絶縁膜6をエッチングレートの異なる絶縁膜で形成することにより、CPU側の第3の絶縁膜6をエッチングする場合は、その下の第2の絶縁膜5をエッチングストッパーとしてエッチングを行い、CPU側の第2の絶縁膜をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができる。従って、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
また、CPU側の薄膜トランジスタの高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の薄膜トランジスタの第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
(実施の形態2)
図5(A),(B)は、本発明の実施の形態2による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
次に、図5(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク24をパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク24及びゲート電極11をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、レジストマスク24をマスクとして第1乃至第3の絶縁膜4〜6を介してスルードープを行う。これにより、図5(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の高濃度不純物領域21,22を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
この後、図5(B)に示すように、レジストマスク24を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク25をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク25及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図5(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
また、本実施の形態では、図5(A)に示す第1のドーピング工程を行った後に図5(B)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図5(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図5(A)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。
次いで、レジストマスク25を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
上記実施の形態2においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態3)
図6(A)〜(C)は、本発明の実施の形態3による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
次に、図6(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク26をパネル側の半導体層3b上を覆うように形成する。
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク26及び第1のゲート電極11をマスクとして第1の導電膜8aの露出部分及びゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行う。これにより、図6(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。
この後、図6(B)に示すように、レジストマスク26を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク27をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク27及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図6(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
次に、図6(C)に示すように、レジストマスク27を除去した後、第6のフォトマスクを用いてレジストマスク28をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
次いで、第3のドーピング工程を行う。この第3のドーピング工程によって、レジストマスク28をマスクとしてゲート絶縁膜(第1乃至第3の絶縁膜4〜6)を介してスルードープを行う。これにより、図6(C)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1乃至第3の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
また、本実施の形態では、図6(A)に示す第1のドーピング工程を行い、図6(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図6(C)に示す第3のドーピング工程を行っているが、これらのドーピング工程の順序を変更することも可能である。例えば、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良い。
次いで、レジストマスク28を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
上記実施の形態3においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
すなわち、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
(実施の形態4)
図7及び図8は、本発明の実施の形態4による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付す。
SiON膜からなる1の絶縁膜4上にSiN膜からなる第2の絶縁膜5を形成する工程までは実施の形態1と同様であるので説明を省略する。第1の絶縁膜4はCPU側のゲート絶縁膜となり、第1及び第2の絶縁膜4,5はパネル側のゲート絶縁膜となる。
この後、図7(A)に示すように、第2の絶縁膜5上に第2のフォトマスクを用いてレジストマスク7を形成する。次いで、レジストマスク7をマスクとし第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜5をエッチングする。この際、SiN膜からなる第2の絶縁膜5とSiON膜からなる第1の絶縁膜4とのエッチングレートの違いを利用する。これにより、CPU側の半導体層3aの上方に位置する第2の絶縁膜5が除去される。この際、第1の絶縁膜4で半導体層3aが覆われており、該半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
次に、図7(B)に示すように、レジストマスク7を除去した後、第1の絶縁膜4及び第2の絶縁膜5の上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜とを積層形成する。ここでは、スパッタ法を用い、TaN膜からなる第1の導電膜と、W膜からなる第2の導電膜を積層形成し、第1の導電膜の膜厚を30nmとし、第2の導電膜の膜厚を370nmとした。尚、ここでは、第1の導電膜をTaN膜、第2の導電膜をW膜としたが、これらの材料には特に限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成しても良い。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。
次に、第3のフォトマスクを用いてレジストマスク10を第2の導電膜上に形成し、ICPエッチング装置を使用して第1のエッチング工程を行う。この第1のエッチング工程によって、第2の導電膜をエッチングして、端部においてテーパー形状を有する部分(テーパー部)を備えた第2の導電膜9aを得る。
次いで、レジストマスク10をそのまま用い、ICPエッチング装置を用いて第2のエッチング工程を行う。この第2のエッチング工程によって第1の導電膜をエッチングして図7(B)に示すような第1の導電膜8aを形成する。即ち、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3a上に第1の絶縁膜4を介して形成され、第1の導電膜8a及び第2の導電膜9aは半導体層3b上に第1及び第2の絶縁膜4,5を介して形成される。
次いで、レジストマスク10を用いて、ICPエッチング装置により第3のエッチング工程を行う。この第3のエッチング工程によって、第2の導電膜9aをエッチングして図7(C)に示すような第2の導電膜9bを形成する。これにより、CPU側の半導体層3a上には第1及び第2の導電膜9b,8aからなる第1のゲート電極11がゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介して形成され、パネル側の半導体層3b上には第1及び第2の導電膜9b,9aからなる第2のゲート電極12がゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介して形成される。第1の導電膜8aの一部は第2の導電膜9bから露出している。このように、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で同時に形成しているため、工程を簡略化することができる。
次に、レジストマスク10を除去する。このようにして図7(C)の状態が得られる。
この後、図8(A)に示すように、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、第1及び第2のゲート電極11,12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、第2のゲート電極12をマスクとして第1及び第2の絶縁膜4,5、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図8(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側において、半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。第1の低濃度不純物領域17,18は、第2の低濃度不純物領域19,20より不純物濃度が低くなる。このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
尚、半導体層3a,3bに打ち込まれるドーピング量が所望の値になるように、第1のドーピング工程の際の条件を制御する。
次に、図8(B)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク29をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク29をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。これにより、図8(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
また、本実施の形態では、図8(A)に示す第1のドーピング工程を行った後に図8(B)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図8(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図8(A)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。
この後、図8(C)に示すように、レジストマスク29を除去する。
このようにして基板上には、第1のゲート電極11、第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域13,14、LDD領域15,16により構成されたCPU側の薄膜トランジスタが作製される。また、基板上には、第2のゲート電極12、第1及び第2の絶縁膜4,5からなるゲート絶縁膜、ソース及びドレイン領域21,22、第1の低濃度不純物領域17,18、第2の低濃度不純物領域19,20により構成されたパネル側の薄膜トランジスタが作製される。
上記実施の形態4においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
すなわち、CPU側のゲート絶縁膜を第1の絶縁膜4で形成し、パネル側のゲート絶縁膜を第1及び第2の絶縁膜4,5で形成することにより、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。つまり、第1の絶縁膜4と第2の絶縁膜5をエッチングレートの異なる絶縁膜で形成することにより、CPU側の第2の絶縁膜5をエッチングする場合は、その下の第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとしてエッチングを行うことができる。従って、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無く、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
また、CPU側の薄膜トランジスタの高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の薄膜トランジスタの第1の低濃度不純物領域17,18及び第2の低濃度不純物領域19,20を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
(実施の形態5)
図9(A),(B)は、本発明の実施の形態5による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
次に、図9(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク24をパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク24及びゲート電極11をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。即ち、CPU側では、第1のゲート電極11をマスクとして第1の絶縁膜4及び第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行い、パネル側では、レジストマスク24をマスクとして第1及び第2の絶縁膜4,5を介してスルードープを行う。これにより、図9(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。また、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
このようにCPU側の高濃度不純物領域13,14及び低濃度不純物領域15,16とパネル側の高濃度不純物領域21,22を一括のドーピング工程で不純物を導入しているため、工程の簡略化を図ることができる。
この後、図9(B)に示すように、レジストマスク24を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク25をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク25及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図9(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1、第2の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
また、本実施の形態では、図9(A)に示す第1のドーピング工程を行った後に図9(B)に示す第2のドーピング工程を行っているが、図9(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図9(A)に示す第1のドーピング工程を行うことも可能である。
次いで、レジストマスク25を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
上記実施の形態5においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態6)
図10(A)〜(C)は、本発明の実施の形態6による半導体装置の作製方法を示す断面図であり、図1乃至図4と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
まず、実施の形態1における図1乃至図3(A)に示す工程を行う。
次に、図10(A)に示すように、第4のフォトマスクを用いてレジストマスク26をパネル側の半導体層3b上を覆うように形成する。
次いで、第1のドーピング工程を行う。この第1のドーピング工程によって、レジストマスク26及び第1のゲート電極11をマスクとして第1の導電膜8aの露出部分及びゲート絶縁膜(第1の絶縁膜4)を介してスルードープを行う。これにより、図10(A)に示すように、CPU側において、半導体層3aの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)13,14には第1の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入され、半導体層3aの低濃度不純物領域(LDD領域)15,16には第1の導電膜8aの露出部分及び第1の絶縁膜を介して自己整合的に低濃度不純物が導入される。
この後、図10(B)に示すように、レジストマスク26を除去した後、第5のフォトマスクを用いてレジストマスク27をCPU側の半導体層3aの上方を覆うように形成する。
次いで、第2のドーピング工程を行う。この第2のドーピング工程によって、レジストマスク27及び第2のゲート電極12をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)、第1の導電膜8aの露出部分を介してスルードープを行う。これにより、図10(B)に示すように、パネル側の半導体層3bの第1の低濃度不純物領域17,18には第1の導電膜8aの露出部分及び第1、第2の絶縁膜を介して自己整合的に第1の低濃度不純物が導入され、半導体層3bの第2の低濃度不純物領域19,20には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に第2の低濃度不純物が導入される。
次に、図10(C)に示すように、レジストマスク27を除去した後、第6のフォトマスクを用いてレジストマスク28をCPU側の半導体層3aの上方を覆い且つパネル側の第2のゲート電極12及びその周囲を覆うように形成する。
次いで、第3のドーピング工程を行う。この第3のドーピング工程によって、レジストマスク28をマスクとしてゲート絶縁膜(第1及び第2の絶縁膜4,5)を介してスルードープを行う。これにより、図10(C)に示すように、パネル側の半導体層3bの高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)21,22には第1及び第2の絶縁膜を介して自己整合的に高濃度不純物が導入される。
また、本実施の形態では、図10(A)に示す第1のドーピング工程を行い、図10(B)に示す第2のドーピング工程を行った後に図10(C)に示す第3のドーピング工程を行っているが、これらのドーピング工程の順序を変更することも可能である。例えば、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程、第3のドーピング工程の順序でも良いし、第2のドーピング工程、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第1のドーピング工程、第2のドーピング工程の順序でも良いし、第3のドーピング工程、第2のドーピング工程、第1のドーピング工程の順序でも良い。
次いで、レジストマスク28を除去する。このようにして図4に示すような薄膜トランジスタがCPU側とパネル側に作製される。
上記実施の形態6においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
すなわち、同一基板上に異なる膜厚のゲート絶縁膜を形成する場合でも、半導体層3aがエッチング雰囲気に曝されることが無いため、半導体層にエッチングダメージや汚染が生じることを防止できる。
また、CPU側の第1のゲート電極11とパネル側の第2のゲート電極12を同一のエッチング工程で形成しているため、工程を簡略化することができる。
また、本実施の形態では、パネル側の薄膜トランジスタの活性層3bに、ソース及びドレイン領域21,22の内側に位置する第2の低濃度不純物領域19,20を形成し、前記活性層3bに第2の低濃度不純物領域の内側に位置する第1の低濃度不純物領域17,18を形成し、第1の低濃度不純物領域17,18の不純物濃度を第2の低濃度不純物領域19,20より低くしている。これにより、ホットキャリア劣化を低減することができ、パネル側の薄膜トランジスタにおいてより高い信頼性を得ることができる。
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、GOLD(Gate-drain Overlapped LDD)構造の薄膜トランジスタ(特開2001−210833号公報参照)に本発明を適用することも可能である。
また、上記実施の形態では、CPU側に形成する薄膜トランジスタ及びパネル側に形成する薄膜トランジスタに本発明を適用しているが、これに限定されるものではなく、CPU及びパネル以外のものに形成する薄膜トランジスタに本発明を適用することも可能である。
また、TFTの構造は上記実施の形態に限定されるものではなく、図11に示すようなボトムゲート型のTFTに本発明を適用することも可能である。
図11に示すように、まず、ガラス基板1の上に下地絶縁膜2を介してゲート電極30,31を形成する。次いで、ゲート電極30,31を含む全面上に第1の絶縁膜4を形成し、第1の絶縁膜4の上に第2の絶縁膜5を形成し、第2の絶縁膜5の上に第3の絶縁膜6を形成する。次いで、第2の絶縁膜5をエッチングストッパーとして第3の絶縁膜6をエッチングした後、第1の絶縁膜4をエッチングストッパーとして第2の絶縁膜5をエッチングする。これにより、CPU側のゲート電極30上には第1の絶縁膜4からなるゲート絶縁膜が形成され、パネル側のゲート電極31上には第1乃至第3の絶縁膜4〜6からなるゲート絶縁膜が形成される。次いで、CPU側及びパネル側それぞれのゲート絶縁膜上に島状の半導体層32a,32bを形成する。次いで、この半導体層32a,32bにソース及びドレイン領域33〜36、LDD領域37〜40を形成する。次いで、半導体層32a,32bを含む全面上には層間絶縁膜41を形成する。
(A)〜(C)は、本発明の実施の形態1による半導体装置の作製方法を示す断面図である。 (A)〜(C)は、本発明の実施の形態1による半導体装置の作製方法を示すものであり、図1(C)の次の工程を示す断面図である。 (A)〜(C)は、本発明の実施の形態1による半導体装置の作製方法を示すものであり、図2(C)の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態1による半導体装置の作製方法を示すものであり、図3(C)の次の工程を示す断面図である。 (A),(B)は、本発明の実施の形態2による半導体装置の作製方法を示す断面図である。 (A)〜(C)は、本発明の実施の形態3による半導体装置の作製方法を示す断面図である。 (A)〜(C)は、本発明の実施の形態4による半導体装置の作製方法を示す断面図である。 (A)〜(C)は、本発明の実施の形態4による半導体装置の作製方法を示すものであり、図7(C)の次の工程を示す断面図である。 (A),(B)は、本発明の実施の形態5による半導体装置の作製方法を示す断面図である。 (A)〜(C)は、本発明の実施の形態6による半導体装置の作製方法を示す断面図である。 本発明の変形例によるボトムゲート型TFTを示す断面図である。 従来の半導体装置の作製方法を説明するための断面図である。
符号の説明
2,101…下地絶縁膜
3a,3b,32a,32b,102,103…半導体層(活性層)
4,104…第1の絶縁膜
5,105…第2の絶縁膜
6…第3の絶縁膜
7…レジストマスク
8,8a,106…第1の導電膜
9,9a,9b,107…第2の導電膜
10…レジストマスク
8,108…第1のゲート電極
9,109…第2の絶縁膜
10…レジストマスク
11…第1のゲート電極
12…第2のゲート電極
13,14,21,22,33〜36…高濃度不純物領域(ソース及びドレイン領域)
15,16,37〜40…低濃度不純物領域(LDD領域)
17,18…第1の低濃度不純物領域
19,20…第2の低濃度不純物領域
23〜29…レジストマスク
30,31…ゲート電極
41…層間絶縁膜

Claims (34)

  1. 基板上に形成された第1の半導体層と、
    前記基板上に形成された第2の半導体層と、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
    前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
    を具備し、
    前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
    前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする半導体装置。
  2. 基板上に形成された第1の半導体層と、
    前記基板上に形成された第2の半導体層と、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
    前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
    前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
    前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
    を具備し、
    前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
    前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする半導体装置。
  3. 基板上に形成された第1の半導体層と、
    前記第1の半導体層に形成された第1の高濃度不純物領域と、
    前記第1の半導体層に形成され、前記第1の高濃度不純物領域の内側に形成された第1の低濃度不純物領域と、
    前記基板上に形成された第2の半導体層と、
    前記第2の半導体層に形成された第2の高濃度不純物領域と、
    前記第2の半導体層に形成され、前記第2の高濃度不純物領域の内側に形成された第2の低濃度不純物領域と、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
    前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
    前記第2の絶縁膜上に形成された第3の絶縁膜と、
    前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
    前記第2の半導体層上に前記第1乃至第3の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
    を具備し、
    前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
    前記第2の半導体層上に形成された前記第1乃至第3の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜はエッチングレートが異なり、前記第2の絶縁膜と前記第3の絶縁膜はエッチングレートが異なることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか一項において、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、前記第3の絶縁膜がSiON膜からなることを特徴とする半導体装置。
  6. 基板上に形成された第1の半導体層と、
    前記基板上に形成された第2の半導体層と、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
    前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
    を具備し、
    前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
    前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする半導体装置。
  7. 基板上に形成された第1の半導体層と、
    前記基板上に形成された第2の半導体層と、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
    前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
    前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
    前記第2の半導体層上に前記第1及び第2の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
    を具備し、
    前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
    前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする半導体装置。
  8. 基板上に形成された第1の半導体層と、
    前記第1の半導体層に形成された第1の高濃度不純物領域と、
    前記第1の半導体層に形成され、前記第1の高濃度不純物領域の内側に形成された第1の低濃度不純物領域と、
    前記基板上に形成された第2の半導体層と、
    前記第2の半導体層に形成された第2の高濃度不純物領域と、
    前記第2の半導体層に形成され、前記第2の高濃度不純物領域の内側に形成された第2の低濃度不純物領域と、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層それぞれの上に形成された第1の絶縁膜と、
    前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成された第2の絶縁膜と、
    前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜を介して形成され、第1の導電膜及び第2の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極と、
    前記第2の半導体層上に前記第1及び第2の絶縁膜を介して形成され、前記第1の導電膜及び前記第2の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極と、
    を具備し、
    前記第1の半導体層上に形成された前記第1の絶縁膜が第1のゲート絶縁膜を構成し、
    前記第2の半導体層上に形成された前記第1及び第2の絶縁膜が第2のゲート絶縁膜を構成することを特徴とする半導体装置。
  9. 請求項3又は8において、前記第2の低濃度不純物領域は、前記第2の高濃度不純物領域側と前記第2の半導体層のチャネル形成領域側とに分けられた2つの不純物濃度領域からなり、前記第2の高濃度不純物領域側の不純物濃度領域が前記第2の半導体層のチャネル形成領域側の不純物濃度領域より不純物濃度が高くなっていることを特徴とする半導体装置。
  10. 請求項6乃至9のいずれか一項において、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜はエッチングレートが異なることを特徴とする半導体装置。
  11. 請求項6乃至10のいずれか一項において、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなることを特徴とする半導体装置。
  12. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  13. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  14. 請求項13において、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  15. 請求項13において、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  16. 請求項14又は15において、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  17. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
    前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、
    前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングし、
    前記レジストマスクを除去し、
    前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  18. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
    前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第1のレジストマスクを形成し、
    前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  19. 請求項18において、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  20. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
    前記第1の半導体層上を覆う第1のレジストマスクを形成し、
    前記第1のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に第1の不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングし、
    前記第1のレジストマスクを除去し、
    前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第2のレジストマスクを形成し、
    前記第2のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に第2の不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  21. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成し、
    前記第2の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第3の絶縁膜をエッチングし、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
    前記第2の半導体層上を覆うように第1のレジストマスクを形成し、
    前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  22. 請求項21において、前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  23. 請求項22において、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第2のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第3のレジストマスクを形成し、前記第3のレジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  24. 請求項12乃至23のいずれか一項において、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなり、前記第3の絶縁膜がSiON膜からなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  25. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  26. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
  27. 請求項26において、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極を形成した後に、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  28. 請求項27において、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆うレジストマスクを形成し、前記レジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  29. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
    前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第1のレジストマスクを形成し、
    前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分、前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  30. 請求項29において、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜及び前記第1の導電膜の露出部分を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  31. 基板上に第1の半導体層及び第2の半導体層を形成し、
    前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層の上に第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜をエッチングストッパーとして前記第1の半導体層上に位置する前記第2の絶縁膜をエッチングすることにより、前記第1の半導体層上に前記第1の絶縁膜からなる第1のゲート絶縁膜を形成すると共に、前記第2の半導体層上に前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜からなる第2のゲート絶縁膜を形成し、
    前記第1のゲート絶縁膜及び前記第2のゲート絶縁膜の上に第1の導電膜を形成し、
    前記第1の導電膜上に第2の導電膜を形成し、
    前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜を加工することにより、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第1のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第1のゲート電極を、前記第1の半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介して形成すると共に、前記第2の導電膜及び前記第1の導電膜からなる第2のゲート電極であって前記第1の導電膜の一部が前記第2の導電膜から露出した形状を有する第2のゲート電極を、前記第2の半導体層上に前記第2のゲート絶縁膜を介して形成し、
    前記第2の半導体層上を覆うように第1のレジストマスクを形成し、
    前記第1のレジストマスク及び前記第1のゲート電極をマスクとして前記第1の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  32. 請求項31において、前記第1のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第1のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上を覆う第2のレジストマスクを形成し、前記第2のレジストマスク及び前記第2のゲート電極をマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第1の導電膜の露出部分及び前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  33. 請求項32において、前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングした後に、前記第2のレジストマスクを除去し、前記第1の半導体層上、前記第2のゲート電極及び該第2のゲート電極の周囲を覆う第3のレジストマスクを形成し、前記第3のレジストマスクをマスクとして前記第2の半導体層に不純物を前記第2のゲート絶縁膜を介してドーピングすることを特徴とする半導体装置の作製方法。
  34. 請求項25乃至33のいずれか一項において、前記第1の絶縁膜がSiON膜からなり、前記第2の絶縁膜がSiN膜からなることを特徴とする半導体装置の作製方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015037327A1 (ja) * 2013-09-12 2017-03-02 ソニー株式会社 表示装置、その製造方法、および電子機器
WO2019019268A1 (zh) * 2017-07-27 2019-01-31 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 低温多晶硅薄膜晶体管及其制作方法、有机发光显示器

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10312314B2 (en) 2013-09-12 2019-06-04 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US10026796B2 (en) 2013-09-12 2018-07-17 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US10103212B2 (en) 2013-09-12 2018-10-16 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US10121841B2 (en) 2013-09-12 2018-11-06 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US10147779B2 (en) 2013-09-12 2018-12-04 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
JPWO2015037327A1 (ja) * 2013-09-12 2017-03-02 ソニー株式会社 表示装置、その製造方法、および電子機器
US10615238B2 (en) 2013-09-12 2020-04-07 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US10615237B2 (en) 2013-09-12 2020-04-07 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US11004924B2 (en) 2013-09-12 2021-05-11 Sony Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US11233109B2 (en) 2013-09-12 2022-01-25 Sony Group Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US11569325B2 (en) 2013-09-12 2023-01-31 Sony Group Corporation Display device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
WO2019019268A1 (zh) * 2017-07-27 2019-01-31 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 低温多晶硅薄膜晶体管及其制作方法、有机发光显示器
US10516059B1 (en) 2017-07-27 2019-12-24 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Lower temperature polycrystalline silicon thin film transistor and method of manufacture thereof and OLED display device

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