JP3141541B2 - Method for activating impurities and method for manufacturing thin film transistor - Google Patents

Method for activating impurities and method for manufacturing thin film transistor

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JP3141541B2
JP3141541B2 JP04175361A JP17536192A JP3141541B2 JP 3141541 B2 JP3141541 B2 JP 3141541B2 JP 04175361 A JP04175361 A JP 04175361A JP 17536192 A JP17536192 A JP 17536192A JP 3141541 B2 JP3141541 B2 JP 3141541B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】LSIやアクティブマトリクス型
平面ディスプレイのデバイスの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an LSI or an active matrix type flat display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】微細化が著しく進み、動作速度が年々上
昇しているLSIにおいて、MOS型トランジスタのゲ
ート配線の低抵抗化は急務の課題となっている。多結晶
シリコン薄膜に代わって、高融点金属であるMo、T
a、Wや、これらのシリサイドをゲート電極に利用する
試みがなされている。
2. Description of the Related Art In an LSI in which the miniaturization is remarkably advanced and the operation speed is increasing year by year, it is an urgent task to reduce the resistance of a gate wiring of a MOS transistor. Instead of polycrystalline silicon thin film, Mo, T
Attempts have been made to use a, W, and these silicides for the gate electrode.

【0003】また、近年有力な平面ディスプレイである
アクティブマトリクス型の液晶表示体が大量生産され始
めている。液晶表示体のゲートラインの抵抗が小さいほ
ど、対角10インチ以上の大画面化や高精細化が可能で
ある。
Further, in recent years, active matrix type liquid crystal displays, which are leading flat displays, have begun to be mass-produced. The smaller the resistance of the gate line of the liquid crystal display, the larger the screen size and the higher the resolution can be 10 inches or more diagonally.

【0004】このゲートラインには、多結晶シリコン薄
膜より低抵抗で、加工性が優れ、陽極化成による酸化膜
により欠陥を減少することができることからTa薄膜が
多く利用されている。
For the gate line, a Ta thin film is often used because it has a lower resistance than a polycrystalline silicon thin film, has excellent workability, and can reduce defects by an oxide film formed by anodization.

【0005】また液晶表示体の大型化、高精細化、高速
化に対応するため、ソース・ドレイン領域がゲート電極
に対して自己整合的な薄膜トランジスタの形成が求めら
れている。p型とn型のソース・ドレイン領域がゲート
電極に対して自己整合的な薄膜トランジスタを同一基板
上に形成するには、コプレナー型構造が有利である。シ
リコン基板にLSIを製作するときは、不純物の活性化
は800℃以上の熱アニールにより不純物を活性化す
る。ところが液晶表示体に使われる値段が安いガラス基
板の歪点は700℃程度であるので、基板の温度が70
0℃以上になるような工程を採用できない。そこで、レ
ーザビームの照射により、ソース・ドレイン領域にイオ
ン注入された不純物の活性化が試みられている。
In order to cope with an increase in the size, definition, and speed of a liquid crystal display, it is required to form a thin film transistor in which a source / drain region is self-aligned with a gate electrode. In order to form a thin film transistor in which the p-type and n-type source / drain regions are self-aligned with the gate electrode on the same substrate, a coplanar structure is advantageous. When fabricating an LSI on a silicon substrate, impurities are activated by thermal annealing at 800 ° C. or higher. However, the glass substrate used for the liquid crystal display, which is inexpensive, has a strain point of about 700 ° C.
It is not possible to adopt a process at which the temperature becomes 0 ° C. or higher. Therefore, activation of impurities ion-implanted into the source / drain regions by laser beam irradiation has been attempted.

【0006】この方法ではガラス基板全体の温度は歪点
以下であるため、ガラスの伸縮や歪みなどの問題となる
現象が発生しない。しかし、この薄膜トランジスタの形
成方法にはいくつかの問題点があった。
In this method, since the temperature of the entire glass substrate is equal to or lower than the strain point, no problematic phenomenon such as expansion and contraction or distortion of the glass occurs. However, this thin film transistor forming method has several problems.

【0007】まず、図19(a)に示すように、耐熱性
ガラス基板GLSに酸化シリコン膜UDLを常圧化学気
相成長法により200nmの厚みで被着形成し、600
℃の温度で2時間窒素などの不活性ガス中でアニールす
る。次に、上記酸化シリコン膜UDL上に、第1のシリ
コン膜を減圧化学気相成長法で150nmの厚みで被着
形成しパターニングする。リソグラフィー法によりレジ
ストをパターニングし、フッ化炭素を反応ガスにしたド
ライエッチングにより、テーパー状にこのシリコン層を
島状にパターニングする。
First, as shown in FIG. 19A, a silicon oxide film UDL is formed on a heat-resistant glass substrate GLS to a thickness of 200 nm by an atmospheric pressure chemical vapor deposition method,
Anneal in an inert gas such as nitrogen at a temperature of ° C. for 2 hours. Next, a first silicon film is deposited on the silicon oxide film UDL by a reduced pressure chemical vapor deposition method to a thickness of 150 nm and patterned. The resist is patterned by lithography, and the silicon layer is patterned into an island shape in a tapered shape by dry etching using fluorocarbon as a reaction gas.

【0008】次に、上記で形成された島状のシリコン膜
を覆うように、減圧化学気相成長法により第2のシリコ
ン薄膜を100nmの厚みで被着形成する。このシリコ
ン膜の形成条件は上記の第1のシリコン膜と同じでよ
い。必要に依っては、異なる条件で形成しても良い。次
に、この第2のシリコン膜をリソグラフィー法により島
状にパターニングする。第1のシリコン層は、第2のシ
リコン層に依って全面的に覆われる。
Next, a second silicon thin film having a thickness of 100 nm is formed by low pressure chemical vapor deposition so as to cover the island-shaped silicon film formed as described above. The conditions for forming this silicon film may be the same as those for the first silicon film. If necessary, they may be formed under different conditions. Next, the second silicon film is patterned into an island shape by lithography. The first silicon layer is entirely covered by the second silicon layer.

【0009】次に、上記で形成されたシリコン層に、X
eClエキシマレーザビームを1mtorr以下の圧力
の真空中で照射し、多結晶シリコン膜を形成する。レー
ザ強度は250〜500mJcm-2の強度がふさわし
い。このレーザビームの照射により、粒径が200nm
程度の結晶の多結晶シリコンになる。
Next, X is added to the silicon layer formed above.
An eCl excimer laser beam is irradiated in a vacuum at a pressure of 1 mtorr or less to form a polycrystalline silicon film. A laser intensity of 250 to 500 mJcm -2 is suitable. By this laser beam irradiation, the particle size is 200 nm
It becomes polycrystalline silicon of a degree crystal.

【0010】次に、上記の多結晶シリコンを覆うように
ゲート絶縁膜GISになる酸化シリコン膜を電子サイク
ロトロン共鳴化学気相成長法で120nmの厚みで被着
形成する。
Next, a silicon oxide film serving as a gate insulating film GIS is formed to a thickness of 120 nm by electron cyclotron resonance chemical vapor deposition so as to cover the above-mentioned polycrystalline silicon.

【0011】次に、ゲート絶縁膜GISを覆うように金
属薄膜を形成しリソグラフィー法によりパターニングし
ゲート電極PGEを形成する。
Next, a metal thin film is formed so as to cover the gate insulating film GIS, and is patterned by lithography to form a gate electrode PGE.

【0012】さらに、次にイオン注入法によりソース・
ドレイン領域に不純物を注入する。
Next, the source is
Impurities are implanted into the drain region.

【0013】P型トランジスタを形成するときにはB
を、N型トランジスタのためにはPをそれぞれ3×10
15cm-2の濃度で注入する。次に、図19(b)に示す
ようにXeClエキシマレーザLSRを200〜300
mJcm-2の強度で照射して、ソース・ドレイン領域S
CA・DRAに注入された不純物を活性化する。これに
よりソース・ドレイン領域のシート抵抗は1kΩ/□以
下となる。
When forming a P-type transistor, B
And for N-type transistors, P is 3 × 10
Inject at a concentration of 15 cm -2 . Next, as shown in FIG. 19B, the XeCl excimer laser LSR is
Irradiation at an intensity of mJcm -2 is performed to reduce the
Activate the impurities implanted in the CA DRA. As a result, the sheet resistance of the source / drain region becomes 1 kΩ / □ or less.

【0014】次に、図19(c)に示すように第1の層
間絶縁膜FILを形成し、コンタクトホールを形成しソ
ース電極を形成し、さらに第2の層間絶縁膜を形成し、
コンタクトホールを形成しさらにドレイン電極を形成
し、パッシベーション膜を形成し、さらに、必要に応じ
て水素プラズマ処理を施して、ソース・ドレイン領域が
ゲート電極に対して自己整合的な自己整合型の薄膜トラ
ンジスタを形成していた。
Next, as shown in FIG. 19C, a first interlayer insulating film FIL is formed, a contact hole is formed, a source electrode is formed, and a second interlayer insulating film is formed.
Form a contact hole, further form a drain electrode, form a passivation film, and perform hydrogen plasma treatment if necessary, and make the source / drain region self-aligned with the gate electrode. Had formed.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の方法
では次のような問題があった。
However, the conventional method has the following problems.

【0016】まず、不純物の活性化をレーザ照射するこ
とにより不純物を活性化していたが、ソース・ドレイン
領域のみにレーザビームが照射されるため、ソース・ド
レイン領域のシリコン膜とゲート電極下のチャンネル部
のシリコン膜の間に、結晶の不整合性が発生するため、
出来上がった薄膜トランジスタのソース・ドレイン間の
リーク電流が大きくなる問題点があった。
First, the impurity is activated by irradiating the impurity with a laser. However, since the laser beam is applied only to the source / drain regions, the silicon film in the source / drain regions and the channel below the gate electrode are activated. Because crystal inconsistency occurs between the parts of the silicon film,
There is a problem that a leak current between the source and the drain of the completed thin film transistor becomes large.

【0017】さらに、ゲート電極PGEの材質がTaで
あると、不純物の活性化のレーザ照射LSRによって、
ゲート電極が蒸発したり剥がれたりするばかりでなく、
光学顕微鏡の観察では異常が認められなくてもゲート電
極の変質によりゲート絶縁膜が劣化して、リーク電流が
増加する問題があった。
Further, when the material of the gate electrode PGE is Ta, the laser irradiation LSR for activating the impurity causes
Not only does the gate electrode evaporate or peel off,
Even if no abnormality is observed by observation with an optical microscope, there is a problem that the gate insulating film is deteriorated due to the deterioration of the gate electrode and the leak current is increased.

【0018】走査線の遅延を解消するためTaなどの低
抵抗の金属薄膜をゲート電極の材料とし、ゲート電極に
対して自己整合的に注入されたソース・ドレイン領域の
不純物をエキシマレーザの照射により活性化する方法で
は、上記のようにソース・ドレイン間のリークの発生と
ゲート電極の損傷の問題がある。そこで、ゲート電極が
金属薄膜であり、レーザ照射により不純物の活性化を室
温で活性化できるメリットを生かす薄膜トランジスタの
製造方法が求められてきた。
In order to eliminate the delay of the scanning line, a low-resistance metal thin film such as Ta is used as a material for the gate electrode, and the impurities in the source / drain regions injected in a self-aligned manner with respect to the gate electrode are irradiated with excimer laser. The activation method has the problems of leakage between the source and drain and damage to the gate electrode as described above. Therefore, there has been a demand for a method of manufacturing a thin film transistor in which the gate electrode is a metal thin film and the activation of impurities can be activated at room temperature by laser irradiation.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の不純物の活性化
方法は、シリコン層上に絶縁膜を形成する工程と、前記
絶縁膜上に金属薄膜を形成してパターニングする工程
と、前記シリコン層に選択的に不純物を注入する工程
と、ヘリウムガス雰囲気で前記シリコン層にエネルギー
ビームを照射して前記シリコン層の不純物を活性化する
工程とを有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for activating an impurity, comprising: forming an insulating film on a silicon layer; forming a metal thin film on the insulating film and patterning the same; And selectively irradiating the silicon layer with an energy beam in a helium gas atmosphere to activate the impurities in the silicon layer.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0021】図1に示すように例えば透明な耐熱性ガラ
ス基板などの絶縁基板上GLSに、常圧化学気相成長法
により酸化シリコン膜UDLを、200nmの厚みで被
着形成する。次に、反応ガスにモノシランを用いた減圧
化学気相成長法により、第1のシリコン層を100nm
の厚みで形成し、島状にリソグラフィー法を用いてパタ
ーニングする。さらに第2のシリコン層を50nmの厚
みで島状の第1のシリコン層を覆うように被着形成し、
リソグラフィー法により、複数の島状の第1のシリコン
層をつなぐようにパターニングする。次に、電子サイク
ロトロン共鳴プラズマ化学気相成長法により酸化シリコ
ン膜を120nmの厚みで、上記島状のシリコン層を覆
うように被着形成し、連続して、電子サイクロトロン共
鳴プラズマ化学気相成長法で窒化シリコン膜を20nm
被着形成する。この酸化シリコン膜SLDと窒化シリコ
ン膜SNDは薄膜トランジスタのゲート絶縁膜GISに
なる。
As shown in FIG. 1, a 200-nm-thick silicon oxide film UDL is formed on a GLS on an insulating substrate such as a transparent heat-resistant glass substrate by atmospheric pressure chemical vapor deposition. Next, the first silicon layer is formed to a thickness of 100 nm by a low pressure chemical vapor deposition method using monosilane as a reaction gas.
And is patterned in an island shape using a lithography method. Further, a second silicon layer is formed to a thickness of 50 nm so as to cover the island-shaped first silicon layer,
Patterning is performed by lithography so as to connect the plurality of island-shaped first silicon layers. Next, a silicon oxide film having a thickness of 120 nm is formed by electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition so as to cover the island-shaped silicon layer, and is continuously formed by electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition. 20nm silicon nitride film
To form a coating. The silicon oxide film SLD and the silicon nitride film SND become a gate insulating film GIS of the thin film transistor.

【0022】つぎに、上記ゲート絶縁膜GIS上に、ス
パッタ法によりTa薄膜を500nmの厚みで被着形成
する。プラズマ発生用ガスにアルゴンを用いた場合に
は、このTa薄膜は正方晶系の結晶構造を持ち、約18
0μΩcmの電気抵抗率を持つ。さらに、このTa薄膜
上に窒化シリコン膜をプラズマ化学気相成長法により2
00nmの厚みで被着形成する。この窒化シリコン膜と
Ta薄膜をリソグラフィー法により、同時にドライエッ
チングしてパターニングする。エッチングガスはフッ化
炭素を含んでいる。これにより、金属薄膜TGEとキャ
ップ層BLLが形成される。
Next, a Ta thin film having a thickness of 500 nm is formed on the gate insulating film GIS by sputtering. When argon is used as the plasma generation gas, this Ta thin film has a tetragonal crystal structure,
It has an electrical resistivity of 0 μΩcm. Further, a silicon nitride film is formed on this Ta thin film by plasma chemical vapor deposition.
It is formed with a thickness of 00 nm. The silicon nitride film and the Ta thin film are simultaneously dry-etched and patterned by lithography. The etching gas contains fluorocarbon. Thereby, the metal thin film TGE and the cap layer BLL are formed.

【0023】つぎに、金属薄膜TGEに対して、不純物
をソース・ドレイン領域に対して自己整合的にゲート絶
縁膜を通してイオン注入する。p型の薄膜トランジスタ
の形成のためには40keVのエネルギーでBを、n型
の薄膜トランジスタのためには90keVのエネルギー
でPを、それぞれ3×1015cm-2の濃度でイオン注入
する。イオン注入する方法は、質量分離型のイオン注入
装置や、質量非分離型のバケットタイプの注入装置を利
用できる。
Next, ions are implanted into the metal thin film TGE through the gate insulating film in a self-aligned manner with respect to the source / drain regions. B is implanted with an energy of 40 keV for forming a p-type thin film transistor, and P is implanted with an energy of 90 keV for an n-type thin film transistor at a concentration of 3 × 10 15 cm −2 . As a method for ion implantation, a mass separation type ion implantation apparatus or a non-mass separation type bucket type implantation apparatus can be used.

【0024】図2に、図1で示した工程で出来上がった
積層膜の平面図を示す。この例では条理状に島状のシリ
コン膜が配置しているが、アクティブマトリクス型液晶
表示体の用途によっては、島状のシリコン膜が互い違い
に並んだデルタ型配置であってもこの発明は利用可能で
ある。この図2のPDSとCLSはそれぞれ図1の島状
にパターニングされた第1のシリコン層と第2のシリコ
ン層である。また、この時点では、それぞれの走査線は
互いに接続されている。このためイオン注入で基板に発
生する電荷は走査線を通じて基板外部に逃がすことがで
きるので、ゲート絶縁膜の電界破壊が発生しない利点が
ある。
FIG. 2 is a plan view of the laminated film formed in the step shown in FIG. In this example, the island-shaped silicon films are arranged in a logical manner. However, depending on the use of the active matrix type liquid crystal display, the present invention can be used even in a delta-type arrangement in which island-shaped silicon films are alternately arranged. It is possible. PDS and CLS in FIG. 2 are a first silicon layer and a second silicon layer, respectively, which are patterned in an island shape in FIG. At this point, the scanning lines are connected to each other. For this reason, electric charges generated on the substrate by ion implantation can be released to the outside of the substrate through the scanning line, and thus there is an advantage that electric field breakdown of the gate insulating film does not occur.

【0025】次に、基板を電解溶液中に浸し電流を流し
て金属薄膜TGEの側面をエッチングして図3に示すよ
うに金属薄膜TGEより細いエッチングされたゲート電
極ETGを形成する。電解溶液はゲート電極を溶解し、
ゲート絶縁膜がエッチングされない成分で構成されてい
ることが望ましいが、ゲート電極材料がTaである場
合、電解質はフッ酸を使用する。室温の電解溶液に接触
する窒化シリコン膜はフッ酸によりエッチングされない
ので、Taの電解エッチング工程でゲート絶縁膜に与え
る悪影響はない。ゲート電極のサイドエッチング量が5
00nmであれば、電解エッチング時間は5分程度です
む。
Next, the substrate is immersed in an electrolytic solution and a current is applied to etch the side surface of the metal thin film TGE to form an etched gate electrode ETG thinner than the metal thin film TGE as shown in FIG. The electrolytic solution dissolves the gate electrode,
Although it is desirable that the gate insulating film is made of a component that is not etched, when the gate electrode material is Ta, hydrofluoric acid is used as the electrolyte. Since the silicon nitride film in contact with the electrolytic solution at room temperature is not etched by hydrofluoric acid, there is no adverse effect on the gate insulating film in the Ta electrolytic etching process. Gate electrode side etching amount is 5
If it is 00 nm, the electrolytic etching time is about 5 minutes.

【0026】電解エッチングの方法を以下に説明する。
アクティブマトリクス基板のゲート電極を兼ねている走
査線は、基板の端で図4に示すように電解用陽極パッド
APDにつながっている。図5に示すようにこの基板P
NLを電解溶液ESLに浸し、金属製のクリップなどで
基板PNLの電解用陽極パッドAPDに接続する。クリ
ップCLPからの配線ADEは、一定電圧発生装置(ポ
テンシオスタット)PCRに接続される。また、白金あ
るいはタンタルでできた陰極CEDも電界溶液中に浸
し、ポテンシオスタットPCRに配線LNEを通じて接
続されている。さらに、電圧のコントロールを容易にす
るため、水銀/塩化水銀系の参照電極SCEも電界溶液
に浸し、配線LNEを通じてポテンシオスタットPCR
に接続されている。さらに、電解に必要な電荷量を測定
するため、電荷量測定器(クーロンメーター)をポテン
シオスタットに接続する。参照電極は水銀/塩化水銀系
に限らず、銀/塩化銀系のものでもよい。
The method of electrolytic etching will be described below.
The scanning line also serving as the gate electrode of the active matrix substrate is connected to the anode pad APD for electrolysis at the end of the substrate as shown in FIG. As shown in FIG.
The NL is immersed in the electrolytic solution ESL, and connected to the electrolytic anode pad APD of the substrate PNL with a metal clip or the like. The wiring ADE from the clip CLP is connected to a constant voltage generator (potentiometer) PCR. A cathode CED made of platinum or tantalum is also immersed in the electric field solution and connected to the potentiostat PCR via the wiring LNE. Further, in order to easily control the voltage, the mercury / mercury chloride-based reference electrode SCE is also immersed in the electric field solution, and the potentiostat PCR is performed through the wiring LNE.
It is connected to the. Further, a charge measuring device (coulomb meter) is connected to a potentiostat in order to measure a charge required for electrolysis. The reference electrode is not limited to the mercury / mercury chloride system, but may be a silver / silver chloride system.

【0027】水銀/塩化銀参照電極SCEに対して4V
の電位でTaは十分電解する。Taのサイドエッチング
量は、電解で流れた電荷量をクーロンメータで測定する
ことによりコントロールできる。たとえば、走査線のT
aの厚みが500nmであり、走査線の数が480本あ
り、長さが150mmで、おのおのの走査線を結び電解
用の配線パッドAPDまでのTaの配線が200mmで
あり、サイドエッチング量が500nmであれば、電解
されるTaは3.61×10-5cm3であり、質量が
6.01×10-4gであるので、必要とする電荷量は
0.320cである。クローンメータがこの電荷量を測
定したところで、ポテンシオスタットのADEの配線を
切れば、Taのサイドエッチング量Lが500nmにな
る。さらに速やかに基板PNLを純水容器に移し洗浄す
る。
4 V against mercury / silver chloride reference electrode SCE
At a potential of Ta, Ta is sufficiently electrolyzed. The side etching amount of Ta can be controlled by measuring the amount of electric charge flowing by electrolysis with a coulomb meter. For example, the scan line T
The thickness of a is 500 nm, the number of scanning lines is 480, the length is 150 mm, each scanning line is connected to the wiring pad APD for electrolysis and the wiring of Ta is 200 mm, and the side etching amount is 500 nm. If so, the Ta to be electrolyzed is 3.61 × 10 −5 cm 3 and the mass is 6.01 × 10 −4 g, so the required charge amount is 0.320 c. If the ADE wiring of the potentiostat is cut off when the clone meter measures this charge amount, the side etching amount L of Ta becomes 500 nm. Further, the substrate PNL is immediately transferred to a pure water container and washed.

【0028】次に熱リン酸溶液でキャップ層BLLを剥
離する。同時に熱リン酸液に接触する窒化シリコン膜S
NDも剥離されるが、ゲート電極ETG直下の窒化シリ
コン膜SNDはエッチングされない。
Next, the cap layer BLL is peeled off with a hot phosphoric acid solution. Silicon nitride film S that comes in contact with hot phosphoric acid solution at the same time
The ND is also stripped, but the silicon nitride film SND immediately below the gate electrode ETG is not etched.

【0029】このサイドエッチングは、ゲート電極とソ
ース・ドレイン間にオフセット領域を設けて薄膜トラン
ジスタのソース・ドレイン間のリーク電流を減らすこと
を目的としている。このサイドエッチングを、フッ炭素
を含んだガスによるドライエッチング法で行うと、高エ
ネルギーのプラズマがゲート絶縁膜へ衝突するために、
図6に示すようにゲート絶縁膜に損傷SECが発生し、
薄膜トランジスタの電気的特性を劣化させる原因とな
る。ドライエッチング法によりゲート電極のサイドエッ
チングを行った後に、800℃以上の温度を使う工程が
あればこのゲート絶縁膜の損傷SECは消滅し問題な
い。しかし歪点が700℃程度のガラス基板を使うアク
ティブマトリクス基板の製造では、800℃以上の高温
を使えないため、ゲート電極のサイドエッチングはゲー
ト電極に損傷の入らないウェットエッチング法がよい。
ウェットエッチング法は、上記のプラズマダメージがな
いが、均一にエッチングすることが困難であったが、本
発明の電解エッチングであれば基板全体に渡って均一に
同じ速度でエッチングでき、またエッチング量も電荷量
により自由にコントロールできる。次に、図7に示すよ
うに、ソース・ドレイン領域に注入された不純物を活性
化するため、基板の素子が形成される側からエネルギー
ビームをHeガスHGC中で照射LSRする。エネルギ
ービームは、半値幅が50nsで波長が308nmのX
eClエキシマレーザであり、基板直前の照射強度は2
40mJcmー2である。
The purpose of this side etching is to provide an offset region between the gate electrode and the source / drain to reduce the leak current between the source / drain of the thin film transistor. If this side etching is performed by a dry etching method using a gas containing fluorocarbon, high-energy plasma collides with the gate insulating film.
As shown in FIG. 6, a damaged SEC occurs in the gate insulating film,
This may cause the electrical characteristics of the thin film transistor to deteriorate. If there is a step using a temperature of 800 ° C. or more after the side etching of the gate electrode by the dry etching method, the damaged SEC of the gate insulating film disappears and there is no problem. However, in the manufacture of an active matrix substrate using a glass substrate having a strain point of about 700 ° C., a high temperature of 800 ° C. or higher cannot be used. Therefore, the side etching of the gate electrode is preferably a wet etching method that does not damage the gate electrode.
The wet etching method does not have the above plasma damage, but it is difficult to perform uniform etching. However, with the electrolytic etching of the present invention, etching can be uniformly performed at the same rate over the entire substrate, and the etching amount is also small. It can be freely controlled by the amount of charge. Next, as shown in FIG. 7, in order to activate the impurities implanted into the source / drain regions, an energy beam is irradiated LSR in He gas HGC from the side of the substrate where the elements are formed. The energy beam has a half-width of 50 ns and a wavelength of 308 nm.
It is an eCl excimer laser, and the irradiation intensity immediately before the substrate is 2
It is 40 mJcm -2 .

【0030】図8(a)に示すように、大気中あるいは
真空中でエキシマレーザを照射すると、ゲート電極であ
るTa薄膜が、レーザエネルギーを吸収して高温とな
り、図8(b)に示すように昇華したりゲート絶縁膜か
ら剥がれるような損傷が発生しゲート電極が破壊され
る。する。この損傷を防ぐため、ゲート電極ETGが高
温にならないように冷却効果があるHeガス中でレーザ
を照射LSRする。Heガスはゲート電極ばかりでなく
ゲート絶縁膜にも接触して冷却するが、波長が308n
mのレーザビームは酸化シリコン膜を透過し、ソース・
ドレイン領域のシリコン層で吸収されるため、この領域
の不純物は問題なく活性化する。
As shown in FIG. 8A, when an excimer laser is irradiated in the air or in a vacuum, the Ta thin film serving as the gate electrode absorbs laser energy and becomes high in temperature, as shown in FIG. 8B. Damage occurs such as sublimation or peeling from the gate insulating film, and the gate electrode is destroyed. I do. In order to prevent this damage, laser irradiation LSR is performed in He gas that has a cooling effect so that the gate electrode ETG does not become hot. The He gas contacts not only the gate electrode but also the gate insulating film to cool it, but the wavelength is 308 nm.
m laser beam passes through the silicon oxide film and
Since the impurities are absorbed by the silicon layer in the drain region, the impurities in this region are activated without any problem.

【0031】エキシマレーザの照射による不純物の活性
化では、シリコン層の温度が瞬間的に1000℃程度に
なり、数百nsecの短い間に室温となるため、不純物
の拡散がほとんどない。また、そのためゲート電極とソ
ース・ドレイン領域の間のオフセット領域Lを容易にコ
ントロールできる利点がある。
In the activation of impurities by excimer laser irradiation, the temperature of the silicon layer instantaneously reaches about 1000 ° C. and reaches room temperature in a short period of several hundred nsec, so that there is almost no impurity diffusion. In addition, there is an advantage that the offset region L between the gate electrode and the source / drain region can be easily controlled.

【0032】このレーザ照射LSRにより、ソース・ド
レイン領域の不純物は活性化され、不純物がPであれ
ば、1.2mΩcmの、Bであれば2.5mΩcmの電
気抵抗率を示す。
By the laser irradiation LSR, the impurities in the source / drain regions are activated. When the impurities are P, the electric resistivity is 1.2 mΩcm, and when the impurities are B, the electric resistivity is 2.5 mΩcm.

【0033】この方法でソース・ドレイン領域を形成す
るには次に利点がある。
The formation of the source / drain regions by this method has the following advantages.

【0034】まず、従来のレーザ照射によるソース・ド
レイン領域の不純物の活性化方法を図9に示す。図9
(a)は、イオン注入後のソース・ドレイン領域SDA
とゲート電極GDEの境界部分を模式的に拡大した図で
ある。イオン注入によって、ソース・ドレイン領域のシ
リコン層の結晶は破壊され非晶質状態になるが、高エネ
ルギーのイオン粒子の侵入をゲート電極により遮閉され
ている、薄膜トランジスタの活性シリコン層CLCは多
結晶状態に保持されている。すると、ソース・ドレイン
領域のシリコン層SDAと活性シリコン層CLCの間
は、非晶質と多結晶状態の遷移領域EGDとなってい
る。この状態のシリコン層に波長308nmのエキシマ
レーザは、透明な酸化シリコンでできたゲート絶縁膜を
透過して、ソース・ドレイン領域SDAの非晶質シリコ
ン層は速やかに不純物を含んだ多結晶シリコン膜になる
が、シリコンの結晶状態の遷移領域は、ゲート電極に遮
られてレーザビームが部分があるため、図9(b)に示
すように微結晶シリコン層MCRが形成される。
First, a conventional method for activating impurities in source / drain regions by laser irradiation is shown in FIG. FIG.
(A) shows a source / drain region SDA after ion implantation.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a boundary portion between a gate electrode and a gate electrode. The crystal of the silicon layer in the source / drain region is broken and becomes amorphous by the ion implantation, but the active silicon layer CLC of the thin film transistor, in which the penetration of high-energy ion particles is blocked by the gate electrode, is polycrystalline. Held in state. Then, a transition region EGD between an amorphous state and a polycrystalline state exists between the silicon layer SDA and the active silicon layer CLC in the source / drain region. An excimer laser with a wavelength of 308 nm passes through the gate insulating film made of transparent silicon oxide in the silicon layer in this state, and the amorphous silicon layer in the source / drain region SDA immediately becomes a polycrystalline silicon film containing impurities. However, in the transition region of the crystalline state of silicon, the laser beam is partially blocked by the gate electrode, so that a microcrystalline silicon layer MCR is formed as shown in FIG. 9B.

【0035】薄膜トランジスタを含む電解効果トランジ
スタのオフ電流の発生原因は、ドレイン領域と活性シリ
コン層の境界のトラップ準位の存在である。図9(b)
のようにその境界領域のシリコン層が微結晶シリコンで
あると、トラップ準位密度が大きくなり出来上がったト
ランジスタのオフ電流は大きくなる。このトラップ準位
の本質は、結晶格子を構成しているシリコン原子のダン
グリングボンドの存在である。水素プラズマ処理によ
り、水素原子がダングリングボンドを使ってシリコン原
子と結合する結果、トラップ準位は減少するが、上記の
様にソース・ドレイン領域と活性シリコン層の遷移領域
に発生した微結晶シリコンでは、シリコン原子の結晶格
子が入り組んでいるためダングリングボンドに水素原子
が配置できないことが多い。
The off-state current of the field effect transistor including the thin film transistor is caused by the trap level at the boundary between the drain region and the active silicon layer. FIG. 9B
When the silicon layer in the boundary region is made of microcrystalline silicon, the trap state density is increased and the off-state current of the completed transistor is increased. The essence of this trap level is the existence of dangling bonds of silicon atoms constituting the crystal lattice. As a result of hydrogen plasma treatment, hydrogen atoms combine with silicon atoms using dangling bonds, which reduces trap levels, but as described above, the microcrystalline silicon generated in the transition region between the source / drain region and the active silicon layer In this case, since the crystal lattice of silicon atoms is complicated, hydrogen atoms cannot be arranged in dangling bonds in many cases.

【0036】上記の現象を改善してオフ電流の発生を減
少できる本発明の効果について説明する。
The effect of the present invention that can improve the above phenomenon and reduce the occurrence of off-current will be described.

【0037】図10(a)は、図9(a)と同じであ
る。イオン注入した後に、図3で説明した電解エッチン
グによってゲート電極をサイドエッチングして図10
(b)に示すようにオフセット領域Lを形成する。この
結果、不純物活性化のためのレーザビームはソース・ド
レイン領域ばかりでなく、非晶質シリコン層と多結晶シ
リコン層の遷移領域EGDにも照射される。よって、遷
移領域EGDに結晶化に必要な十分な熱が発生するの
で、図10(c)に示すように、ソース・ドレイン領域
と同じ様に粒径が200nm程度の多結晶シリコンが形
成される。また、活性シリコン層CLCの結晶状態を連
続して引き継ぐので極めて良質な多結晶シリコンであ
る。
FIG. 10A is the same as FIG. 9A. After the ion implantation, the gate electrode is side-etched by electrolytic etching described in FIG.
An offset region L is formed as shown in FIG. As a result, the laser beam for activating the impurities is applied not only to the source / drain regions but also to the transition regions EGD between the amorphous silicon layer and the polycrystalline silicon layer. Therefore, sufficient heat required for crystallization is generated in the transition region EGD, so that polycrystalline silicon having a grain size of about 200 nm is formed as in the case of the source / drain regions, as shown in FIG. . Further, since the crystal state of the active silicon layer CLC is continuously taken over, the polycrystalline silicon is extremely high quality.

【0038】したがって、この発明によりドレイン領域
と活性シリコン層の境界にトラップ準位がないので、オ
フ電流の発生のないトランジスタを形成できる。
Therefore, according to the present invention, since there is no trap level at the boundary between the drain region and the active silicon layer, a transistor without off current can be formed.

【0039】次に、ゲート電極およびゲートラインを陽
極酸化するため、図11に示すように基板を電解溶液S
LTに浸す。電解質はクエン酸、リン酸、亜リン酸、次
亜リン酸、塩素酸、過塩素酸あるいは、これらの混酸が
適当である。陽極酸化温度は室温でよい。基板PNLの
ゲートラインは図12に示すように基板端部でつながっ
ており、図4で行った電解エッチングと共通の端子AP
Dに、クリップCLPで挟み配線ADEとLNEを通し
てポテンシオスタットPCRに接続する。陰極CDE
は、電解エッチングで使用したものと同じものでよい。
このときにも参照電極SCEを使用する。陽極酸化膜の
膜厚は陽極に印加される電圧でコントロールできるの
で、電解エッチングに使ったクーロンメータは陽極酸化
には必ずしも必要ない。参照電極に対して100Vの電
位を陽極ADEに印加することにより、図13に示すよ
うにゲート電極とゲートライン表面に、170nmの厚
みの陽極酸化膜膜ATXが形成される。この陽極酸化で
は、図12にしめすゲートライン端子GLPを陽極酸化
しないように、窒化膜、あるいは有機薄膜などで被覆し
ておく。陽極酸化後にこの窒化膜あるいは有機薄膜を剥
離する。さらに、図14に示すように、陽極酸化後にそ
れぞれのゲートラインをリソグラフィー法によるエッチ
ングにより分離する。
Next, in order to anodize the gate electrode and the gate line, as shown in FIG.
Soak in LT. The electrolyte is suitably citric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, chloric acid, perchloric acid, or a mixed acid thereof. The anodizing temperature may be room temperature. The gate line of the substrate PNL is connected at the edge of the substrate as shown in FIG. 12 and has a terminal AP common to the electrolytic etching performed in FIG.
D is connected to a potentiostat PCR via a wiring ADE and LNE sandwiched by a clip CLP. Cathode CDE
May be the same as that used in the electrolytic etching.
At this time, the reference electrode SCE is also used. Since the thickness of the anodic oxide film can be controlled by the voltage applied to the anode, the coulomb meter used for electrolytic etching is not necessarily required for anodic oxidation. By applying a potential of 100 V to the anode ADE with respect to the reference electrode, an anodic oxide film ATX having a thickness of 170 nm is formed on the gate electrode and the gate line surface as shown in FIG. In this anodic oxidation, the gate line terminal GLP shown in FIG. 12 is covered with a nitride film or an organic thin film so as not to anodize. After the anodic oxidation, the nitride film or the organic thin film is peeled. Further, as shown in FIG. 14, after anodic oxidation, the respective gate lines are separated by lithographic etching.

【0040】次に、図15に示すように、常圧化学気相
成長法による酸化シリコン膜で層間絶縁膜FILを50
0nmの厚みで被着形成し、次に、不純物が活性化した
ソース領域ASCとドレイン領域ADRに達するコンタ
クトホールを形成する。次に、モリブデン膜をスパッタ
法で500nmの厚みで被着形成し、リソグラフィー法
によりパターニングしてデータラインを兼ねたソース電
極SCEを形成する。次に、第二の層間絶縁膜SILを
常圧化学気相成長法の酸化シリコン膜により被着形成す
る。次にドレイン領域ADRに達するコンタクトホール
を形成し、ドレイン電極となる薄膜を被着形成しリソグ
ラフィー法によりパターニングする。ドレイン電極が画
素電極PXLとなり液晶表示体の表示方法が反射式であ
れば、このドレイン電極の材料は、可視光線の反射率が
大きいアルミニウムが適当である。また、液晶表示体の
表示方法が透過式であれば、可視光線の透過率が大きな
酸化スズ・インジウムが適当であるが、他の透過材料で
も良い。
Next, as shown in FIG. 15, an interlayer insulating film FIL is formed of a silicon oxide film by the atmospheric pressure chemical vapor deposition method.
Next, a contact hole reaching the source region ASC and the drain region ADR where the impurity is activated is formed. Next, a molybdenum film is deposited to a thickness of 500 nm by sputtering and patterned by lithography to form a source electrode SCE also serving as a data line. Next, a second interlayer insulating film SIL is formed with a silicon oxide film formed by a normal pressure chemical vapor deposition method. Next, a contact hole reaching the drain region ADR is formed, a thin film serving as a drain electrode is formed and patterned by lithography. If the drain electrode is the pixel electrode PXL and the display method of the liquid crystal display is a reflection type, then the material of the drain electrode is suitably aluminum having a large visible light reflectance. If the display method of the liquid crystal display is a transmission type, tin oxide / indium having a large visible light transmittance is suitable, but other transmission materials may be used.

【0041】次に、出来上がったデバイスを、湿度や汚
染などの外部環境から保護するために、パッシベーショ
ン膜PSLである窒化シリコン膜をプラズマ化学気相成
長法により300nmの膜厚で被着形成する。
Next, in order to protect the completed device from an external environment such as humidity and contamination, a silicon nitride film as a passivation film PSL is formed by plasma chemical vapor deposition with a thickness of 300 nm.

【0042】さらに、必要に応じて水素プラズマ法によ
り、水素処理を施す。
Further, if necessary, hydrogen treatment is performed by a hydrogen plasma method.

【0043】図16に、上記の工程により形成されたア
クティブマトリクス基板の平面図を示す。GLNはゲー
トラインを、SLNはデータラインを、PXLは画素電
極を、SLPはデータラインの外部端子を、TFTは薄
膜トランジスタを、CRSはゲートラインとデータライ
ンの交差部をそれぞれ示す。
FIG. 16 is a plan view of the active matrix substrate formed by the above steps. GLN indicates a gate line, SLN indicates a data line, PXL indicates a pixel electrode, SLP indicates an external terminal of the data line, TFT indicates a thin film transistor, and CRS indicates an intersection of the gate line and the data line.

【0044】図17は、図16に示したゲートラインと
データラインの交差部CRSの断面図を示す。
FIG. 17 is a sectional view of an intersection CRS between the gate line and the data line shown in FIG.

【0045】アクティブマトリクス基板の場合、基板内
の交差部CRSのゲートラインGLNとデータラインS
LNの短絡不良の発生が問題となる。データラインSL
Nとゲートラインの間の絶縁膜が陽極酸化膜のみの場
合、実験的に統計的に得た、一つの交差部CRSに発生
する短絡不良の確率は、3.5×10-6であった。一
方、データラインSLNとゲートラインの間の絶縁膜が
層間絶縁膜FILのみの場合のその確率は2.4×10
-6であった。しかし、交差部の間の絶縁膜が陽極酸化膜
ATXと層間絶縁膜FILの2層である場合、その確率
は8.4×10-12に激減した。これは、データライン
が640本、ゲートラインGLNが480本あるアクテ
ィブマトリクス基板で、交差部CRSの間の絶縁膜が陽
極酸化膜だけの場合、層間絶縁膜FILだけの場合、陽
極酸化膜ATXと層間絶縁膜FILの二層の場合、それ
ぞれ34%、48%、〜0%の基板にこの短絡不良が発
生することを意味し、交差部の配線の間の絶縁膜を多層
化することにより極めて良好な効果を生み出した。
In the case of an active matrix substrate, the gate line GLN and the data line S at the intersection CRS in the substrate are used.
The occurrence of a short circuit failure of the LN becomes a problem. Data line SL
When the insulating film between N and the gate line was only an anodic oxide film, the probability of a short circuit failure occurring at one intersection CRS was 3.5 × 10 −6 , which was statistically obtained experimentally. . On the other hand, when the insulating film between the data line SLN and the gate line is only the interlayer insulating film FIL, the probability is 2.4 × 10
-6 . However, when the insulating film between the intersections was two layers of the anodic oxide film ATX and the interlayer insulating film FIL, the probability was drastically reduced to 8.4 × 10 −12 . This is an active matrix substrate having 640 data lines and 480 gate lines GLN, and when the insulating film between the intersections CRS is only the anodic oxide film, when the interlayer insulating film FIL is only, and when the anodic oxide film ATX is used. In the case of two layers of the interlayer insulating film FIL, this means that the short circuit failure occurs in 34%, 48%, and 00% of the substrate, respectively. Produced a good effect.

【0046】図18の曲線Aは本発明の方法で、曲線B
は従来の方法で製作されたn型の薄膜トランジスタのゲ
ート電圧の変化に対するドレイン電流の電気的特性をそ
れぞれ示す。ゲート電圧が正の領域で示すオン電流は、
本発明と従来の方法ではほとんど違いはない。
Curve A in FIG. 18 is a curve B according to the method of the present invention.
Shows electrical characteristics of a drain current with respect to a change in a gate voltage of an n-type thin film transistor manufactured by a conventional method. The ON current indicated in the region where the gate voltage is positive is
There is little difference between the present invention and the conventional method.

【0047】しかしながら、ゲート電圧が負の領域で示
すオフ電流は、本発明は従来の方法より100分の1に
顕著に低下した。
However, in the present invention, the off-state current in the region where the gate voltage is negative was significantly reduced by a factor of 100 compared with the conventional method.

【0048】本発明は上記の構成要件を具備することに
より、以下に述べる如き顕著な効果を奏することができ
る。 (a)ヘリウムガスは冷却効果があるため、ヘリウムガ
ス雰囲気でシリコン層にレーザービームを照射するた
め、ゲート電極あるいはゲート絶縁膜が高温になること
を避けることができる。従って、ゲート電極がゲート絶
縁膜からはがれるような損傷を押さえることができ、ま
たレーザービームはシリコン層で確実に吸収させること
ができる。
When the present invention has the above-mentioned constitutional requirements, the following remarkable effects can be obtained. (A) Since the helium gas has a cooling effect and the silicon layer is irradiated with a laser beam in a helium gas atmosphere, it is possible to avoid a high temperature of the gate electrode or the gate insulating film. Therefore, damage such as peeling of the gate electrode from the gate insulating film can be suppressed, and the laser beam can be reliably absorbed by the silicon layer.

【0049】[0049]

【0050】[0050]

【0051】[0051]

【0052】[0052]

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【0056】[0056]

【0057】[0057]

【0058】[0058]

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

【図1】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
断面図。
FIG. 1 is a process sectional view of a method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図2】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
平面図。
FIG. 2 is a process plan view of the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図3】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
断面図。
FIG. 3 is a process sectional view of a method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図4】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
平面図。
FIG. 4 is a process plan view of the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図5】 本発明の電解エッチング装置模式図。FIG. 5 is a schematic view of an electrolytic etching apparatus according to the present invention.

【図6】 従来の薄膜トランジスタの製造方法の問題
図。
FIG. 6 is a problem diagram of a conventional method for manufacturing a thin film transistor.

【図7】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工程
断面図。
FIG. 7 is a process sectional view of the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図8】 従来の薄膜トランジスタの製造方法の問題
図。
FIG. 8 is a problem diagram of a conventional method for manufacturing a thin film transistor.

【図9】 従来の薄膜トランジスタの製造方法の問題
図。
FIG. 9 is a problem diagram of a conventional method for manufacturing a thin film transistor.

【図10】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の改善
図。
FIG. 10 is an improved view of a method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図11】 本発明の薄膜トランジスタ製造工程の陽極
酸化装置図。
FIG. 11 is a diagram of an anodizing apparatus in a thin film transistor manufacturing process of the present invention.

【図12】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工
程平面図。
FIG. 12 is a process plan view of the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図13】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工
程断面図。
FIG. 13 is a process sectional view of a method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図14】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工
程平面図。
FIG. 14 is a process plan view of the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図15】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工
程断面図。
FIG. 15 is a process sectional view of the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図16】 本発明の薄膜トランジスタの製造方法の工
程平面図。
FIG. 16 is a process plan view of the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention.

【図17】 本発明の薄膜トランジスタの配線の断面
図。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a wiring of a thin film transistor of the present invention.

【図18】 本発明の薄膜トランジスタの電気的特性
図。
FIG. 18 is an electrical characteristic diagram of the thin film transistor of the present invention.

【図19】 従来の薄膜トランジスタの工程断面図。FIG. 19 is a process sectional view of a conventional thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A …本発明で製造された薄膜トランジスタのサブス
レッショルド特性 ADE…陽極配線 ADR…不純物が活性化したドレイン領域 APD…陽極パッド ASC…不純物が活性化したソース領域 ATX…陽極酸化膜 B …従来の薄膜トランジスタのサブスレッショルド
特性 BLL…キャップ層 CDE…陰極電極 CLC…多結晶状態の活性シリコン層 CLM…クーロンメータ CLP…クリップ CNL…活性シリコン層 CRS…データラインとゲートラインの交差部 CSL…第2のシリコン層 DGE…破壊されたゲート電極 DRA…ドレイン領域 ECB…電解容器 EGD…非晶質シリコンと多結晶シリコンの遷移領域 ESL…電解溶液 ETG…金属製ゲート電極 FIL…第1の層間絶縁膜 GDE…ゲート電極 GIS…ゲート絶縁膜 GLS…ガラス基板 GLP…ゲートライン端子 HGC…ヘリウムガス IPL…イオン注入 L …サイドエッチング量 LNE…配線 LSR…レーザ照射 MCR…微結晶シリコン PCR…ポテンシオスタット PDS…第1のシリコン層 PGE…ゲート電極 PNL…基板 PSL…パッシベーション膜 PXL…画素電極 SCA…ソース領域 SCE…参照電極 SDA…ソース・ドレイン領域 SDC…多結晶状態のソース・ドレイン領域 SEC…ゲート絶縁膜とゲート界面の損傷 SED…ソース電極 SIL…第2の層間絶縁膜 SLD…酸化シリコン膜 SND…窒化シリコン膜 SLN…データライン SLP…データライン端子 TBL…ささえ TFT…薄膜トランジスタ TGE…金属薄膜 UDL…酸化シリコン膜
A: Subthreshold characteristics of the thin film transistor manufactured by the present invention ADE: Anode wiring ADR: Drain region with activated impurities APD: Anode pad ASC: Source region with activated impurities ATX: Anodized film B: Conventional thin film transistor Subthreshold characteristics BLL: Cap layer CDE: Cathode electrode CLC: Polycrystalline active silicon layer CLM: Coulomb meter CLP: Clip CNL: Active silicon layer CRS: Intersection of data line and gate line CSL: Second silicon layer DGE ... Destroyed gate electrode DRA ... Drain region ECB ... Electrolytic vessel EGD ... Transition region between amorphous silicon and polycrystalline silicon ESL ... Electrolytic solution ETG ... Metal gate electrode FIL ... First interlayer insulating film GDE ... Gate electrode GIS ... Gate insulating film G S: glass substrate GLP: gate line terminal HGC: helium gas IPL: ion implantation L: side etching amount LNE: wiring LSR: laser irradiation MCR: microcrystalline silicon PCR: potentiostat PDS: first silicon layer PGE: gate electrode PNL: Substrate PSL: Passivation film PXL: Pixel electrode SCA: Source region SCE: Reference electrode SDA: Source / drain region SDC: Source / drain region in polycrystalline state SEC: Damage of gate interface and gate interface SED: Source electrode SIL ... second interlayer insulating film SLD ... silicon oxide film SND ... silicon nitride film SLN ... data line SLP ... data line terminal TBL ... support TFT ... thin film transistor TGE ... metal thin film UDL ... silicon oxide film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/265,21/268 H01L 21/306,21/3063 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21 / 265,21 / 268 H01L 21 / 306,21 / 3063

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリコン層上に絶縁膜を形成する工程
と、前記絶縁膜上に金属薄膜を形成してパターニングす
る工程と、前記シリコン層に選択的に不純物を注入する
工程と、ヘリウムガス雰囲気で前記シリコン層にエネル
ギービームを照射して前記シリコン層の不純物を活性化
する工程とを有することを特徴とする不純物の活性化方
法。
A step of forming an insulating film on a silicon layer, a step of forming a metal thin film on the insulating film and patterning the same, a step of selectively injecting impurities into the silicon layer, and a helium gas atmosphere. Irradiating the silicon layer with an energy beam to activate impurities in the silicon layer.
【請求項2】請求項1の工程を含むことを特徴とする薄
膜トランジスタの製造方法。
2. A method for manufacturing a thin film transistor, comprising the step of claim 1.
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