JP2920947B2 - Method for manufacturing thin film transistor - Google Patents

Method for manufacturing thin film transistor

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JP2920947B2
JP2920947B2 JP1218132A JP21813289A JP2920947B2 JP 2920947 B2 JP2920947 B2 JP 2920947B2 JP 1218132 A JP1218132 A JP 1218132A JP 21813289 A JP21813289 A JP 21813289A JP 2920947 B2 JP2920947 B2 JP 2920947B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、チャネル部をシリコンとする薄膜トランジ
スタ(TFT)及びその製造方法に関し、特に安価なガラ
ス基板が使用可能な薄膜トランジスタ構造及びその低温
プロセスの採用に有益なチャネル部の固相成長化技術に
関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor (TFT) having a channel portion of silicon and a method of manufacturing the same, and particularly to a thin film transistor structure capable of using an inexpensive glass substrate and a low temperature process thereof. The present invention relates to a technique for solid-phase growth of a channel portion useful for adoption.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、例えば低温プロセス等に適用されるスタガー構
造を備えた多結晶シリコン薄膜トランジスタの構造は、
第5図に示すように、安価なハードガラス基板1が用い
られ、これに全面被覆したパッシベーション膜2上に相
離間して形成されたリン・ドープのソース膜3及びドレ
イン膜4と、そのソース膜3とドレイン膜4との間に重
なり余裕をもったアンドープの多結晶シリコン膜たるチ
ャネル膜5と、チャネル膜5上にMOS(MIS)部を構成す
べきゲート絶縁膜たる薄いシリコン酸化膜6及びN型高
濃度の多結晶シリコンのゲート電極7と、ゲート電極7
等を覆う層間絶縁膜としてのシリコン酸化膜8と、ソー
ス膜3及びドレイン膜4にコンタクトホールを介して導
電接触するアルミニウムのソース電極9及び透明電極
(ITO)としての画素電極(ドレイン電極)10と、を備
えるものである。
Conventionally, for example, the structure of a polycrystalline silicon thin film transistor having a staggered structure applied to a low-temperature process or the like,
As shown in FIG. 5, an inexpensive hard glass substrate 1 is used, and a phosphorus-doped source film 3 and a drain film 4 are formed on a passivation film 2 covering the entire surface and are spaced apart from each other. A channel film 5 which is an undoped polycrystalline silicon film having an overlap margin between the film 3 and the drain film 4 and a thin silicon oxide film 6 which is a gate insulating film on which an MOS (MIS) portion is to be formed on the channel film 5. And N-type high concentration polycrystalline silicon gate electrode 7 and gate electrode 7
A silicon oxide film 8 as an interlayer insulating film for covering the source film 3, a source electrode 9 made of aluminum and a pixel electrode (drain electrode) 10 as a transparent electrode (ITO), which are in conductive contact with the source film 3 and the drain film 4 through contact holes. And

かかる構造の薄膜トランジスタ(TFT)におけるチャ
ネル膜5を得るまでのプロセスは、まず第6図(A)に
示す如く、ハードガラス基板1上にシリコン酸化膜のパ
ッシベーション膜2を全面被覆し、その上に低圧CVD法
あるいはイオン打込み法などによりリン・ドープの多結
晶シリコン膜を被覆してから、パターニングによりソー
ス膜3及びドレイン膜4を形成する。次に、第6図
(B)に示すように、ソース膜3及びドレイン膜4上に
多結晶シリコン膜を全面被覆し、これをパターニングし
てアンドープのチャネル膜5を形成した後、トランジス
タのオン電流容量を大とすべく、加熱炉内で基板全体を
加熱し、チャネル膜5の多結晶シリコンを再結晶(固相
成長)化させグレインサイズの大きな多結晶シリコンを
形成する。
In the process up to obtaining the channel film 5 in the thin film transistor (TFT) having such a structure, first, as shown in FIG. 6A, a passivation film 2 of a silicon oxide film is entirely covered on a hard glass substrate 1, and After covering the phosphorus-doped polycrystalline silicon film by a low-pressure CVD method or an ion implantation method, the source film 3 and the drain film 4 are formed by patterning. Next, as shown in FIG. 6 (B), a polycrystalline silicon film is entirely coated on the source film 3 and the drain film 4 and is patterned to form an undoped channel film 5. In order to increase the current capacity, the entire substrate is heated in a heating furnace, and the polycrystalline silicon of the channel film 5 is recrystallized (solid phase growth) to form polycrystalline silicon having a large grain size.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記固相成長工程にあっては次の問題
点がある。
However, the solid phase growth process has the following problems.

固相成長工程は、適宜の粒径を得るため、基板全体
を600℃前後の高温で数十時間加熱するものであるが、
基板材料として低転位温度の安価なハードガラス基板1
を用いるので、基板1自体が軟化しやすく、炉出し後の
基板には歪み,伸縮などの変形が生じてしまう。このた
め、固相成長工程以降の微細加工がはなはだ困難とな
り、到底実用に供し得ない。換言すれば低温プロセスに
おいて安価なハードガラス基板1を用いた場合、チャネ
ル膜5の固相成長化により多結晶シリコンの粒径を拡大
して改質できるものの、それにはハードガラス基板1の
変形が常に伴なう。
The solid phase growth step involves heating the entire substrate at a high temperature of about 600 ° C. for several tens of hours in order to obtain an appropriate particle size.
Inexpensive hard glass substrate 1 with low dislocation temperature as substrate material
Since the substrate 1 is used, the substrate 1 itself is easily softened, and the substrate after being heated is deformed such as distortion and expansion and contraction. For this reason, microfabrication after the solid phase growth step is extremely difficult, and cannot be practically used at all. In other words, when an inexpensive hard glass substrate 1 is used in a low-temperature process, the grain size of polycrystalline silicon can be increased by solid-phase growth of the channel film 5 and the hard glass substrate 1 is deformed. Always accompany.

形状変形による微細加工の困難さに加えて、固相成
長中におけるハードガラス基板1の軟化によって、ハー
ドガラス基板1中からパッシベーション膜2を介して不
純物がチャネル膜5に侵入するため、固相成長によって
粒径は大きくなるものの、この不純物侵入が却ってトラ
ンジスタ特性の劣化を招く。
In addition to the difficulty of fine processing due to shape deformation, the soft glass substrate 1 is softened during solid-phase growth, and impurities penetrate into the channel film 5 from the hard glass substrate 1 via the passivation film 2. Although the particle size becomes larger due to this, the intrusion of the impurities rather causes the deterioration of the transistor characteristics.

そこで、本発明の課題は、基板自体に対してはそれが
軟化しない程度に低温維持できると共に、チャネル膜に
対してはその多結晶シリコンが最適に固相成長するよう
に加熱すべく、膜構造の改良及び短時間間接局部加熱法
を採用することにより、安価な基板の使用が可能で、チ
ャネル膜のグレインサイズが大きくトランジスタ特性の
向上した薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to maintain the substrate at a low temperature to the extent that it does not soften, and to heat the channel film so that the polycrystalline silicon is optimally solid-phase grown. An object of the present invention is to provide a thin film transistor in which an inexpensive substrate can be used, a channel film has a large grain size, and transistor characteristics are improved by adopting the improvement of the above and the short-time indirect local heating method.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記課題を解決するために、本発明の薄膜トランジス
タの製造方法は、透明基板上に導電性を有し且つ高融点
材質からなる光吸収膜を形成し、前記光吸収膜上にパッ
シベーション膜を形成し、前記パッシベーション膜上に
薄膜トランジスタのソース・ドレイン及びチャネルとな
る多結晶シリコンを形成する工程と、前記多結晶シリコ
ンをランプアニールする工程と、前記多結晶シリコン上
にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを
有し、前記光吸収膜は前記ソース・ドレイン及びチャネ
ルを平面的にみて覆うように形成されてなることを特徴
とする。
In order to solve the above problems, a method for manufacturing a thin film transistor according to the present invention includes forming a light absorbing film having conductivity and a high melting point on a transparent substrate, and forming a passivation film on the light absorbing film. Forming polycrystalline silicon to be the source / drain and channel of the thin film transistor on the passivation film, performing a lamp annealing process on the polycrystalline silicon, and forming a gate electrode on the polycrystalline silicon via a gate insulating film. And forming the light absorbing film so as to cover the source / drain and the channel in plan view.

〔作用〕[Action]

このように、上下パッシベーション膜で挟まれた光吸
収膜を透明基板とチャネル部との間に介在させた構造を
採用すれば、ハロゲンランプ等により基板全体に対して
光照射を行うと、照射光は透明基板自体を透過するが、
光吸収膜には効率良く吸収されるので、これにより光吸
収膜の温度が上昇し、これが高温となると共に、この光
吸収膜自体が今度はその近傍の局部的熱源となり、熱伝
動又は熱輻射によりチャネル部を加熱する。このため、
チャネル部の多結晶シリコンの固相成長が促進され、グ
レインサイズの大きな多結晶シリコンが形成される。し
たがってトランジスタの特性上、オン電流容量が大きく
なる。このランプアニール工程においては、透明基板自
体は局部的熱源たる光吸収膜から伝導熱を主に受熱する
が、透明基板は光吸収膜に比してその熱容量が相当大き
く、且つ光吸収膜は透明基板の片面上に小サイズに形成
されているので、透明基板はヒートシンクとして機能
し、高温には至らない。したがって、安価なハードガラ
ス基板を用いても、基板変形が発生せず、上層の微細加
工の障害が解消する。ここで注目すべきことは、光吸収
膜の温度は透明基盤の転位点以上(例えば700〜800℃)
に設定できることである。この利益は透明基板の変形を
伴わずに固相成長温度の最適化に寄与し、オン電流容量
の増大したトランジスタが実現される。またランプアニ
ールの時間を従来の加熱炉使用の熱アニールの場合に比
し、短時間(例えば1〜2時間)で実行でき、スループ
ットの増大が図れる。
As described above, by adopting a structure in which the light absorbing film sandwiched between the upper and lower passivation films is interposed between the transparent substrate and the channel portion, when the entire substrate is irradiated with light by a halogen lamp or the like, the irradiation light is increased. Transmits through the transparent substrate itself,
Since the light absorbing film efficiently absorbs the light, the temperature of the light absorbing film rises, and the temperature of the light absorbing film rises, and the light absorbing film itself becomes a local heat source in the vicinity thereof, and heat transmission or heat radiation occurs. Heats the channel. For this reason,
Solid phase growth of the polycrystalline silicon in the channel portion is promoted, and polycrystalline silicon having a large grain size is formed. Therefore, the ON current capacity is increased due to the characteristics of the transistor. In this lamp annealing step, the transparent substrate itself mainly receives conduction heat from the light absorbing film which is a local heat source, but the transparent substrate has a considerably larger heat capacity than the light absorbing film, and the light absorbing film is transparent. Since the transparent substrate is formed in a small size on one side of the substrate, the transparent substrate functions as a heat sink and does not reach a high temperature. Therefore, even if an inexpensive hard glass substrate is used, no substrate deformation occurs, and the obstacle to fine processing of the upper layer is eliminated. It should be noted here that the temperature of the light absorbing film is higher than the dislocation point of the transparent substrate (for example, 700 to 800 ° C).
It can be set to. This benefit contributes to optimization of the solid phase growth temperature without deformation of the transparent substrate, and a transistor having an increased on-current capacity is realized. Further, the lamp annealing time can be shortened (for example, 1 to 2 hours) as compared with the case of the conventional thermal annealing using a heating furnace, and the throughput can be increased.

この光吸収膜及びその上下パッシベーション膜はラン
プアニール時における光吸収膜直下の透明基板から発生
する不純物のチャネル部への侵入を阻止する。勿論、下
パッシベーション膜の膜厚は充分厚いことが望ましい
が、光吸収膜直下の部分が熱伝導で加熱されるだけであ
るから、下パッシベーション膜厚が薄くても、光吸収膜
自体が不純物侵入のバリアとして機能する。一方、上パ
ッシベーション膜は光吸収膜からの不純物がチャネル部
へ侵入することを防止するものであるが、光吸収膜の材
質が高融点材料である故、蒸発不純物量が少ないので、
上パッシベーション膜厚は比較的薄くても良い。
The light absorbing film and the upper and lower passivation films prevent impurities generated from the transparent substrate immediately below the light absorbing film from entering the channel portion during lamp annealing. Of course, it is desirable that the thickness of the lower passivation film is sufficiently large. However, since only the portion immediately below the light absorbing film is heated by heat conduction, even if the lower passivation film is thin, the light absorbing film itself does not penetrate impurities. Function as a barrier for On the other hand, the upper passivation film prevents impurities from the light-absorbing film from entering the channel portion, but since the material of the light-absorbing film is a high-melting-point material, the amount of evaporated impurities is small.
The upper passivation film thickness may be relatively thin.

光吸収膜は上記製造プロセス上において意義を有する
だけでなく、パックゲート電極としての使用も可能で、
この場合は工程数の削減が図れる。また、光吸収膜の形
成工程においてこれとは別にソース配線又はドレイン配
線の同時形成も可能であり、これも工程数の減少につな
がる。
The light absorbing film is not only meaningful in the above manufacturing process, but can also be used as a pack gate electrode,
In this case, the number of steps can be reduced. In addition, in the step of forming the light absorbing film, a source wiring or a drain wiring can be simultaneously formed separately, which also leads to a reduction in the number of steps.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図(A)は本発明の低温プロセスに適用される実
施例に係る薄膜トランジスタの構造を示す縦断面図で、
第1図(B)は同構造の平面図である。
FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a structure of a thin film transistor according to an embodiment applied to a low-temperature process of the present invention.
FIG. 1B is a plan view of the same structure.

この多結晶シリコン薄膜トランジスタの構造は、安価
なハードガラス基板1が用いられ、この上に全面被覆し
たシリコン酸化膜又は窒化シリコン膜の下パッシベーシ
ョン膜12と、この膜12上の小サイズ領域に形成された厚
さ2000〜3000Å程度でタングステン,モリブデン,チタ
ン,シリサイド,シリコンなどの高融点材質の光吸収膜
13と、この膜13を被覆する上パッシベーション膜14と、
光吸収膜13の直上の上パッシベーション膜14上に相離間
して形成されたリン・ドープのソース膜15及びドレイン
膜16と、ソース膜15とドレイン膜16との間に重なり余裕
をもったアンドープの多結晶シリコン膜たるチャネル膜
17と、チャネル膜17上にMOS部を構成すべきゲート絶縁
膜たる薄いシリコン酸化膜18及びN型高濃度の多結晶シ
リコンのゲート電極19と、ゲート電極19等を覆う層間絶
縁膜としての厚いシリコン酸化膜20と、ソース膜15及び
ドレイン膜16にコンタクトホールを介して導電接触する
アルミニウムのソース電極21及び透明電極(ITO)とし
ての画素電極(ドレイン電極)22と、を備えるものであ
る。
The structure of this polycrystalline silicon thin film transistor uses an inexpensive hard glass substrate 1 and is formed on a silicon oxide film or a silicon nitride film, a lower passivation film 12 covering the entire surface thereof, and a small size region on the film 12. Light absorption film of high melting point material such as tungsten, molybdenum, titanium, silicide, silicon etc.
13, and an upper passivation film 14 covering this film 13,
An undoped phosphorous-doped source film 15 and a drain film 16 formed on the passivation film 14 immediately above the light absorbing film 13 with a space between the source film 15 and the drain film 16; Channel film as polycrystalline silicon film
17, a thin silicon oxide film 18 as a gate insulating film to form a MOS portion on the channel film 17 and a gate electrode 19 of N-type high-concentration polycrystalline silicon, and a thick as an interlayer insulating film covering the gate electrode 19 and the like. The semiconductor device includes a silicon oxide film 20, an aluminum source electrode 21 which is in conductive contact with the source film 15 and the drain film 16 through a contact hole, and a pixel electrode (drain electrode) 22 as a transparent electrode (ITO).

光吸収膜13は第1図(B)に示す如く、その平面占有
面積内にソース膜15及びドレイン膜16とチャネル膜17を
含むような合せ余裕をもってパターニングされたもの
で、またチャネル膜17の幅はソース膜15及びドレイン膜
16のそれに比して狭くしてある。
As shown in FIG. 1 (B), the light absorbing film 13 is patterned so as to include the source film 15 and the drain film 16 and the channel film 17 within its plane occupied area. The width is the source film 15 and the drain film
It is narrower than that of 16.

この薄膜トランジスタにおいてチャネル膜17を得るま
でのプロセスは、まず第2図(A)に示す如く、ハード
ガラス基板1を準備し、この上にシリコン酸化膜又は窒
化シリコン膜などの下パッシベーション膜12をCVDによ
り全面装着し、その上にスパッタリング等により厚さ20
00〜3000Å程度の高融点材質膜(例えば、タングステ
ン,モリブデン,チタン,シリサイド,シリコン)を形
成した後、この膜をパターニングして光吸収膜13を得
る。次に、第2図(B)に示す如く、光吸収膜14上に厚
さ500〜1000Å程度の上パッシベーション膜14をCVDによ
り被覆する。次に、第2図(C)に示す如く、光吸収膜
14の真上の上パッシベーション膜14上に低圧CVDあるい
はイオン打込み法によりリン・ドープの多結晶シリコン
膜を被覆してから、パターニングによりソース膜15及び
ドレイン膜16を形成する。次に、第2図(D)に示すよ
うに、ソース膜15及びドレイン膜16上に多結晶シリコン
膜を全面被覆し、これをパターニングしてアンドープの
チャネル膜5を形成する。
In the process of obtaining a channel film 17 in this thin film transistor, first, as shown in FIG. 2A, a hard glass substrate 1 is prepared, and a lower passivation film 12 such as a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed thereon by CVD. To the entire surface, and on top of it a thickness of 20 by sputtering etc.
After forming a high melting point material film (for example, tungsten, molybdenum, titanium, silicide, silicon) of about 00 to 3000 °, the light absorbing film 13 is obtained by patterning this film. Next, as shown in FIG. 2 (B), an upper passivation film 14 having a thickness of about 500 to 1000 ° is coated on the light absorbing film 14 by CVD. Next, as shown in FIG.
A phosphorus-doped polycrystalline silicon film is coated on the passivation film 14 directly above the low-pressure CVD or ion implantation method, and then a source film 15 and a drain film 16 are formed by patterning. Next, as shown in FIG. 2 (D), a polycrystalline silicon film is entirely coated on the source film 15 and the drain film 16 and is patterned to form an undoped channel film 5.

この時点でのチャネル膜5の多結晶シリコンの粒径は
比較的小さいが、ここで基板全体はハロゲンランプを光
源とする光照射によりランプアニール(中心波長1.1μ
m)が施される。照射光は透明なハードガラス基板1を
透過するが、光吸収膜13の領域に当たる照射光はそれに
効率良く吸収される。これにより光吸収膜13の温度が上
昇し、これが高温となるので、光吸収膜13自体がその周
囲に対する局部的熱源となり、熱伝導又は熱輻射により
チャネル膜17を加熱する。チャネル膜17が加熱される
と、その多結晶シリコンが固相成長する。この固相成長
の温度はチャネル膜17の温度,熱容量等に依存するが、
チャネル膜17の温度はまた光照射の照度及び時間に依存
している。本実施例では光吸収膜13が極度に高温となら
ず、ある程度の定常温度を維持させるため、光照射を間
欠的に実行した。また固相成長時のチャネル膜17の温度
を700〜800℃で維持することができた。この温度はハー
ドガラス基板1の転位点を越える温度である。しかもア
ニール時間を1〜2時間まで短縮することができた。こ
のランプアニール工程によってグレインサイズの大きな
多結晶シリコンが得られ、オン電流容量を増加でき、ま
た固相成長化処理の短時間化によってスループットを増
大できるが、最大の利益は安価なハードガラス基板1に
変形が生じないことであり、微細加工性とTFTのフラッ
ト性が損なわれずに済む。光照射によって光吸収膜13が
局部的熱源として昇温され、その周囲に対して間接的に
加熱するものであるから、ハードガラス基板1自体は直
接加熱されず、むしろヒートシンクとして機能している
ので、ガラス転位点以下の温度に抑制維持できるからで
ある。
At this point, the grain size of the polycrystalline silicon of the channel film 5 is relatively small. Here, the entire substrate is subjected to lamp annealing (center wavelength 1.1 μm) by light irradiation using a halogen lamp as a light source.
m) is performed. The irradiation light passes through the transparent hard glass substrate 1, but the irradiation light hitting the area of the light absorbing film 13 is efficiently absorbed by the light. As a result, the temperature of the light absorbing film 13 rises and becomes high, so that the light absorbing film 13 itself serves as a local heat source for its surroundings, and heats the channel film 17 by heat conduction or heat radiation. When the channel film 17 is heated, the polycrystalline silicon grows in a solid phase. Although the temperature of this solid phase growth depends on the temperature, heat capacity, etc. of the channel film 17,
The temperature of the channel film 17 also depends on the illuminance and time of light irradiation. In the present embodiment, light irradiation is performed intermittently in order to keep the light absorbing film 13 at an extremely high temperature and to maintain a certain steady temperature. Also, the temperature of the channel film 17 during the solid phase growth could be maintained at 700 to 800 ° C. This temperature exceeds the dislocation point of the hard glass substrate 1. Moreover, the annealing time could be reduced to 1-2 hours. By this lamp annealing step, polycrystalline silicon having a large grain size can be obtained, the on-current capacity can be increased, and the throughput can be increased by shortening the solid-phase growth treatment. No deformation occurs, and fine workability and flatness of the TFT are not impaired. Since the light absorption film 13 is heated as a local heat source by light irradiation and indirectly heats its surroundings, the hard glass substrate 1 itself is not directly heated, but rather functions as a heat sink. This is because the temperature can be suppressed and maintained at a temperature lower than the glass transition point.

この光吸収膜13はアニール工程において不純物のバリ
ア膜としても機能する。アニール工程においては光吸収
膜13下のハードガラス基板1が加熱され、不純物の逆拡
散によりチャネル膜17が汚染されるおそれがあるが、光
吸収膜13がその逆拡散による不純物侵入を防止する。光
吸収膜13自体からの不純物拡散も考えられるが、高融点
材質であるから蒸発不純物量自体が微量である点と上パ
ッシベーション膜14による拡散阻止によって左程問題と
はならない。
This light absorbing film 13 also functions as an impurity barrier film in the annealing step. In the annealing step, the hard glass substrate 1 under the light absorbing film 13 is heated, and the channel film 17 may be contaminated by the back diffusion of the impurity. However, the light absorbing film 13 prevents the intrusion of the impurity due to the back diffusion. Although the diffusion of impurities from the light absorbing film 13 itself is also conceivable, the problem is not so large because the amount of evaporated impurities itself is very small because of the high melting point material and the diffusion is prevented by the upper passivation film 14.

このランプアニール工程以降は通常のプロセスにより
上層の薄膜形成が行なわれ、第1図(A)に示すような
薄膜構造が得られるが、上記のランプアニール工程と同
時に熱酸化膜としてのゲート酸化膜も形成することがで
きる。
After this lamp annealing step, an upper thin film is formed by a normal process to obtain a thin film structure as shown in FIG. 1 (A). At the same time as the lamp annealing step, a gate oxide film as a thermal oxide film is formed. Can also be formed.

第3図は本発明の第2実施例に係る薄膜トランジスタ
の構造を示す縦断面図である。なお、第3図において第
1図(A)に示す部分と同一部分には同一参照符号を付
し、その説明は省略する。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a structure of a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same portions as those shown in FIG. 1 (A) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

この実施例は下パッシベーション膜12上の光吸収膜13
aの両脇にこれと離間したソース配線13b及びドレイン配
線13cを有しており、ソース配線13bは上層のソース膜15
に、ドレイン配線13cは上層のドレイン膜16に夫々導電
接触している。このソース配線13b及びドレイン配線13c
は光吸収膜13aの形成工程において同時に形成される。
したがってソース配線13b及びドレイン配線13cは光吸収
膜13aと同材質で構成されているが、その材質は導電性
材料である。この実施例によれば、光吸収膜13aの材質
が導電性を有し、膜材料の選択自由度が若干減るもの
の、第1実施例に比して、工程数が減る利益がある。勿
論、チャネル膜17のランプアニール工程においては、こ
のソース配線13b及びドレイン配線13cも吸収膜13aと同
様な局所的熱源として有効に機能する。
In this embodiment, the light absorbing film 13 on the lower passivation film 12 is used.
A source wiring 13b and a drain wiring 13c are provided on both sides of a and are separated from the source wiring 13b.
In addition, the drain wirings 13c are in conductive contact with the upper drain film 16, respectively. The source wiring 13b and the drain wiring 13c
Are formed simultaneously in the step of forming the light absorbing film 13a.
Therefore, the source wiring 13b and the drain wiring 13c are made of the same material as the light absorbing film 13a, but the material is a conductive material. According to this embodiment, although the material of the light absorbing film 13a has conductivity and the degree of freedom in selecting the film material is slightly reduced, there is an advantage that the number of steps is reduced as compared with the first embodiment. Of course, in the lamp annealing step of the channel film 17, the source wiring 13b and the drain wiring 13c also effectively function as local heat sources like the absorbing film 13a.

第4図は本発明の第3実施例に係る薄膜トランジスタ
の構造を示す縦断面図である。なお、第4図において第
1図(A)に示す部分と同一部分には同一参照符号を付
し、その説明は省略する。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the structure of a thin film transistor according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same portions as those shown in FIG. 1 (A) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

この実施例の構造は第1実施例のそれとほぼ同一の薄
膜構造であるが、光吸収膜23はバックゲート電極として
用いられる。したがって、チャネル膜17の直下の上パッ
シベーション膜14はゲート絶縁膜として機能する。かか
る構造によればオン電極容量の倍加が実現される。
The structure of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but the light absorbing film 23 is used as a back gate electrode. Therefore, the upper passivation film 14 immediately below the channel film 17 functions as a gate insulating film. According to such a structure, doubling of the on-electrode capacitance is realized.

なお、上記各実施例は低温プロセスに適合する薄膜ト
ランジスタの構造を示してあるが、多結晶シリコン膜の
一部をアンドープのチャネル部としてその両側をソース
部及びドレイン部とする構造の高温プロセスに適合する
薄膜トランジスタ構造においても、光吸収膜を設けても
良い。
Although each of the above embodiments shows a thin film transistor structure suitable for a low temperature process, it is suitable for a high temperature process in which a part of a polycrystalline silicon film is used as an undoped channel portion and both sides are a source portion and a drain portion. Also in the thin film transistor structure described above, a light absorbing film may be provided.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、下記の効果を奏するこ
とができる。
As described above, the present invention has the following effects.

(a)ランプアニール工程においては、照射光が光吸収
膜に吸収されるので、光吸収膜が熱伝導体として、多結
晶シリコンの固相成長を促進することができる。
(A) In the lamp annealing step, the irradiation light is absorbed by the light absorbing film, so that the light absorbing film can promote the solid phase growth of polycrystalline silicon as a heat conductor.

(b)光吸収膜は、チャネルに加えて、ソース・ドレイ
ンを覆うように形成されているため、多結晶シリコンを
アニールすることによりソース・ドレインとチャネルの
多結晶シリコンの結晶性を改善することができ、オン電
流を増加させた薄膜トランジスタを提供することができ
る。
(B) Since the light absorbing film is formed so as to cover the source and the drain in addition to the channel, the crystallinity of the polycrystalline silicon of the source / drain and the channel is improved by annealing the polycrystalline silicon. Accordingly, a thin film transistor with an increased on-state current can be provided.

(c)固相成長中において光吸収膜により基板内から発
生する不純物がチャネルに侵入することを防止すること
ができ、トランジスタ特性の劣化を防ぐことができる。
(C) Impurities generated from within the substrate can be prevented from entering the channel by the light absorbing film during solid phase growth, and deterioration of transistor characteristics can be prevented.

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

第1図(A〕は本発明の低温プロセスに適用される実施
例に係る薄膜トランジスタの構造を示す縦断面図で、第
1図(B)は同構造の平面図である。 第2図(A)乃至(D)は夫々同実施例における要部プ
ロセスを説明するための縦断面図である。 第3図は本発明の第2実施例に係る薄膜トランジスタの
構造を示す縦断面図である。 第4図は本発明の第3実施例に係る薄膜トランジスタの
構造を示す縦断面図である。 第5図は従来の低温プロセスに適用される薄膜トランジ
スタの構造を示す縦断面図である。 第6図(A),(B)は同従来構造においてチャネル膜
を得るまでの工程を説明するための縦断面図である。 〔主要符号の説明〕 1……ハードガラス基板、 12……下パッシベーション膜 13,13a,23……光吸収膜 14……上パッシベーション膜 15……ソース膜 16……ドレイン膜 17……チャネル膜 18……シリコン酸化膜 19……ゲート電極 20……層間絶縁膜としてのシリコン酸化膜 21……ソース電極 22……画素電極(ドレイン電極) 13b……ソース配線 13c……ドレイン配線。
Fig. 1A is a longitudinal sectional view showing the structure of a thin film transistor according to an embodiment applied to the low-temperature process of the present invention, and Fig. 1B is a plan view of the same structure. 3) to 3 (D) are longitudinal sectional views for explaining main processes in the embodiment, respectively, and FIG.3 is a longitudinal sectional view showing a structure of a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention. Fig. 4 is a longitudinal sectional view showing a structure of a thin film transistor according to a third embodiment of the present invention, and Fig. 5 is a longitudinal sectional view showing a structure of a thin film transistor applied to a conventional low-temperature process. 7A and 7B are longitudinal cross-sectional views for explaining a process until a channel film is obtained in the conventional structure [Description of Main Symbols] 1 ... Hard glass substrate, 12 ... Lower passivation film 13, 13a, 23 …… Light absorbing film 14 …… Passivation on top Film 15 source film 16 drain film 17 channel film 18 silicon oxide film 19 gate electrode 20 silicon oxide film as interlayer insulating film 21 source electrode 22 pixel electrode ( Drain electrode) 13b: Source wiring 13c: Drain wiring.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】透明基板上に導電性を有し且つ高融点材質
からなる光吸収膜を形成し、前記光吸収膜上にパッシベ
ーション膜を形成し、前記パッシベーション膜上に薄膜
トランジスタのソース・ドレイン及びチャネルとなる多
結晶シリコンを形成する工程と、 前記多結晶シリコンをランプアニールする工程と、 前記多結晶シリコン上にゲート絶縁膜を介してゲート電
極を形成する工程と、 を有し、 前記光吸収膜は前記ソース・ドレイン及びチャネルを平
面的にみて覆うように形成されてなることを特徴とする
薄膜トランジスタの製造方法。
1. A light absorbing film having conductivity and made of a high melting point material is formed on a transparent substrate, a passivation film is formed on the light absorbing film, and a source / drain of a thin film transistor and a thin film transistor are formed on the passivation film. Forming a polycrystalline silicon serving as a channel, lamp annealing the polycrystalline silicon, and forming a gate electrode on the polycrystalline silicon via a gate insulating film; A method of manufacturing a thin film transistor, wherein the film is formed so as to cover the source / drain and the channel in plan view.
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