JP3141636B2 - Thin film transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Thin film transistor and method of manufacturing the same

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JP3141636B2
JP3141636B2 JP05202061A JP20206193A JP3141636B2 JP 3141636 B2 JP3141636 B2 JP 3141636B2 JP 05202061 A JP05202061 A JP 05202061A JP 20206193 A JP20206193 A JP 20206193A JP 3141636 B2 JP3141636 B2 JP 3141636B2
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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】本発明は、例えば、アクティブマ
トリクス液晶ディスプレイ等においてスイッチング素子
として用いられる薄膜トランジスタに係り、特に、オフ
電流の低減を図った薄膜トランジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor used as a switching element in, for example, an active matrix liquid crystal display and the like, and more particularly to a thin film transistor for reducing off current.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜トランジスタは、例えば、アクティ
ブマトリクス方式の液晶ディスプレイを構成する液晶素
子の動作を制御するスイッチング素子として、さらに
は、周辺回路を内臓するタイプのディスプレイにあって
は、その周辺回路を構成する素子の一つとして用いられ
ているものである。このような薄膜トランジスタには、
電流駆動能力が要求されることから、キャリア移動度が
高いpoly−Si(ポリシリコン)をチャンネル層に
用いてなるいわゆるポリシリコン薄膜トランジスタが多
く用いられている。
2. Description of the Related Art A thin film transistor is, for example, a switching element for controlling the operation of a liquid crystal element constituting an active matrix type liquid crystal display. It is used as one of the constituent elements. Such thin film transistors include:
Since a current driving capability is required, a so-called polysilicon thin film transistor using poly-Si (polysilicon) having high carrier mobility for a channel layer is often used.

【0003】ところが、このポリシリコン薄膜トランジ
スタは、オフ電流がさほど低くなく、特に、液晶ディス
プレイようなものにあっては、薄膜トランジスタのオフ
時に液晶の駆動電圧を保持することとなるために、オフ
電流が大きいと液晶駆動に必要な駆動電圧が確保され難
く、画質の低下を招くこととなる。このため、ポリシリ
コン薄膜トランジスタのオフ電流を低減する技術とし
て、薄膜トランジスタのチャンネル層とドレイン・ソ−
ス領域との間に、不純物濃度の低い領域を形成するLD
D(Lighitly Doped Drain)構造と称されるものが提案
されている(例えば、特開平3−64971号公報参
照)。
However, the polysilicon thin film transistor does not have a very low off-state current. In particular, in the case of a liquid crystal display or the like, the off-state current is maintained because the driving voltage of the liquid crystal is maintained when the thin film transistor is turned off. If it is large, it is difficult to secure a driving voltage required for driving the liquid crystal, which causes deterioration in image quality. For this reason, as a technique for reducing the off current of a polysilicon thin film transistor, a channel layer and a drain source of the thin film transistor are used.
LD that forms a region with a low impurity concentration between itself and the source region
A structure called a D (lightly doped drain) structure has been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-64971).

【0004】ところで、、LDD構造の薄膜トランジス
タにおいて、低濃度不純物領域の形成には一般にフォト
リソ法が用いられるが、このフォトリソ法を用いる場
合、いわゆるマスク合わせの際に位置ずれが生じ易く、
そのため、製造の度毎にオフ電流がばらつくこととな
り、歩留まりを低下させるという問題があった。このよ
うな問題を解決する技術としては、例えば、特開昭58
−204570号公報に示されたようにゲ−ト電極の上
面にオ−バエッチングによって形成されたレジスト膜を
マスクとしてイオン注入を行うことによってマスク合わ
せを行うことなくLDD構造を有する薄膜トランジスタ
を製造するようにしたものが提案されている。
Incidentally, in a thin film transistor having an LDD structure, a photolithography method is generally used to form a low-concentration impurity region. When this photolithography method is used, misalignment is apt to occur during so-called mask alignment.
Therefore, there is a problem that the off-current varies every time the device is manufactured, and the yield is reduced. As a technique for solving such a problem, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As described in JP-A-204570, a thin film transistor having an LDD structure is manufactured without performing mask alignment by performing ion implantation using a resist film formed by overetching on the upper surface of a gate electrode as a mask. Something like that has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
技術において不純物の注入はLSI製造工程使用される
イオン注入法によるが、この方法は、スル−プットが遅
いので、LSIに比して大面積のガラス基板に製造され
るアクティブマトリクス液晶ディスプレイにおける薄膜
トランジスタの製造への適用は現実には困難である。こ
のため、かかる問題を解決する技術としてシャワ−ド−
ピング法を用いる技術が提案されている(「S.Inoue, P
roc. of IEDM 91, pp.555-558 」参照)が、この技術に
あっては、不純物の質量分離を行っていないために、注
入効率が悪くしかも不純物注入の際に基板温度が上昇す
るため、比較的基板温度が低温であることを前提とする
先の技術(特開昭58−204570号公報に開示され
た技術)が使用できない。したがって、従来のいずれの
技術においても新たな不都合を生ずることなくオフ電流
のばらつきの少ないLDD構造の薄膜トランジスタを製
造することは困難であるという問題があった。
However, in this technique, the impurity is implanted by an ion implantation method used in an LSI manufacturing process. However, this method has a slow throughput, and therefore has a large glass area compared to the LSI. It is actually difficult to apply the method to manufacture of a thin film transistor in an active matrix liquid crystal display manufactured on a substrate. For this reason, as a technique for solving such a problem, shower-
A technique using the ping method has been proposed (see “S. Inoue, P.
roc. of IEDM 91, pp. 555-558 ”), but in this technique, since the mass separation of impurities is not performed, the implantation efficiency is low and the substrate temperature rises during the impurity implantation. However, the prior art which presupposes that the substrate temperature is relatively low (the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-204570) cannot be used. Therefore, there has been a problem that it is difficult to manufacture a thin film transistor having an LDD structure with a small variation in off-current without causing any new inconvenience in any of the conventional techniques.

【0006】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、オフ電流のばらつきのない薄膜膜トランジスタ及び
その製造方法を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a thin film transistor having no variation in off current and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る薄膜トランジスタは、絶縁基板上に形成された多結晶
シリコン膜と、ゲ−ト絶縁膜を介して前記多結晶シリコ
ン膜上に位置するゲ−ト電極とを設ける一方、前記多結
晶シリコン膜には、ゲ−ト電極直下に位置する部位にチ
ャンネル領域を、前記チャンネル領域を挟むようにソ−
ス・ドレイン領域より低い不純物濃度を有する低濃度不
純物領域を、前記低濃度不純物領域を挟むようにソ−ス
・ドレイン領域を、それぞれ形成してなる薄膜トランジ
スタにおいて、前記ゲ−ト電極上にはこのゲ−ト電極の
周縁から前記ゲ−ト電極の積層方向と略直交する方向に
迫り出した部位を有する層間絶縁膜が形成されてなるも
のである。請求項2記載の発明に係る薄膜トランジスタ
の製造方法は、絶縁基板上に形成された多結晶シリコン
膜と、ゲ−ト絶縁膜を介して前記多結晶シリコン膜上に
位置するゲ−ト電極とを設ける一方、前記多結晶シリコ
ン膜には、ゲ−ト電極直下に位置する部位にチャンネル
領域を、前記チャンネル領域を挟むようにソ−ス・ドレ
イン領域より低い不純物濃度を有する低濃度不純物領域
を、前記低濃度不純物領域を挟むようにソ−ス・ドレイ
ン領域を、それぞれ形成してなる薄膜トランジスタの製
造方法であって、前記ゲ−ト絶縁膜上に前記ゲ−ト電極
を形成後、前記ゲ−ト電極をマスクとして前記多結晶シ
リコンへ不純物注入を行うことによって自己整合的にソ
−ス・ドレイン領域を形成する工程と、ソ−ス・ドレイ
ン領域形成後、前記ゲ−ト電極及び前記ゲ−ト絶縁膜の
積層方向に臨む平面を絶縁部材により被覆する工程と、
前記絶縁部材による被覆の後、前記ゲ−ト電極の側壁を
ゲ−ト電極の積層方向と略直交する方向で、一定の幅だ
け除去する工程と、ゲ−ト電極をマスクとして前記ソ−
ス・ドレイン領域を形成した際の注入不純物の濃度より
低い濃度で、前記ゲ−ト電極をマスクとして前記多結晶
シリコンへ不純物を注入することによって低濃度不純物
領域を形成する工程と、を含んでなるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a thin film transistor, which is located on the polycrystalline silicon film via a gate insulating film and a polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate. While a gate electrode is provided, a channel region is formed on the polycrystalline silicon film at a position immediately below the gate electrode so as to sandwich the channel region.
In a thin film transistor in which a low-concentration impurity region having a lower impurity concentration than the source / drain region is formed and a source / drain region is formed so as to sandwich the low-concentration impurity region, An interlayer insulating film having a portion protruding from the periphery of the gate electrode in a direction substantially perpendicular to the lamination direction of the gate electrode is formed. According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, comprising: a polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate; and a gate electrode located on the polycrystalline silicon film via a gate insulating film. On the other hand, in the polycrystalline silicon film, a channel region is provided at a portion located immediately below the gate electrode, and a low-concentration impurity region having a lower impurity concentration than the source / drain region is provided so as to sandwich the channel region. A method of manufacturing a thin film transistor, wherein a source / drain region is formed so as to sandwich the low-concentration impurity region, wherein the gate electrode is formed on the gate insulating film, Forming a source / drain region in a self-aligned manner by injecting impurities into the polycrystalline silicon using the gate electrode as a mask; and forming the source / drain region after forming the source / drain region. A step of coating the gate insulating film plane insulating member facing the stacking direction of, - and the gate
Removing the side wall of the gate electrode by a predetermined width in a direction substantially perpendicular to the lamination direction of the gate electrode after coating with the insulating member; and removing the source using the gate electrode as a mask.
Forming a low-concentration impurity region by implanting an impurity into the polycrystalline silicon using the gate electrode as a mask at a concentration lower than the concentration of the implanted impurity at the time of forming the drain / drain region. It becomes.

【0008】[0008]

【作用】請求項1記載の発明に係る薄膜トランジスタに
おいては、ゲ−ト電極の上に形成された層間絶縁膜がゲ
−ト電極の周縁部分から迫り出した部分は、ソ−ス・ド
レイン領域形成後に、ゲ−ト電極の側壁を削り取ること
によって生じたもので、低濃度不純物領域はこのゲ−ト
電極の側壁を削り取った後に不純物を注入することによ
って形成されたものとなっており、低濃度不純物領域は
マスク合わせを行うことなく形成された構造となってい
るので、オフ電流のばらつきが少ない薄膜トランジスタ
となっている。請求項2記載の発明に係る薄膜トランジ
スタの製造方法においては、ゲ−ト電極をマスクとして
自己整合的にソ−ス・ドレイン領域を形成後、ゲ−ト電
極をゲ−ト電極の積層方向に対して直交する方向で削り
取り、再び不純物の注入を行うことによって、多結晶シ
リコン膜には、ゲ−ト電極を削り取った幅に相当する部
分が新たに不純物の注入が行われ、この部分が低濃度不
純物領域となるので、低濃度不純物領域の長さはマスク
合わせを要することなく設定されることとなる。
In the thin film transistor according to the first aspect of the present invention, the portion where the interlayer insulating film formed on the gate electrode protrudes from the peripheral portion of the gate electrode is formed as a source / drain region. Later, the low-concentration impurity region is formed by shaving the side wall of the gate electrode, and the low-concentration impurity region is formed by implanting impurities after shaving the side wall of the gate electrode. Since the impurity region has a structure formed without performing mask alignment, a thin film transistor having less variation in off-state current is obtained. In the method of manufacturing a thin film transistor according to the second aspect of the present invention, after forming the source / drain region in a self-aligned manner using the gate electrode as a mask, the gate electrode is moved in the stacking direction of the gate electrode. Then, a portion corresponding to the width of the gate electrode is newly implanted into the polycrystalline silicon film, and the impurity is implanted again. Since the region becomes an impurity region, the length of the low-concentration impurity region is set without requiring mask alignment.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図1乃至図4を参照しつつ、本発明に
係る薄膜トラジスタについて説明する。ここで、図1は
本発明に係る薄膜トランジスタの一実施例を示す縦断面
図、図2乃至図4は本発明に係る薄膜トランジスタの製
造プロセスを説明するための主要工程における縦断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A thin-film transistor according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the thin film transistor according to the present invention, and FIGS. 2 to 4 are longitudinal sectional views in main steps for explaining a manufacturing process of the thin film transistor according to the present invention.

【0010】この薄膜トランジスタは、ガラス基板1上
に不純物拡散防止層2が積層され、この不純物拡散防止
層2上には、チャンネル層3を中心にし、このチャンネ
ル層3を挟むように低濃度不純物領域4a,4b、さら
に、この低濃度不純物領域4a,4bを挟むようにソ−
ス・ドレイン領域5a,5bが、それぞれ形成されてい
る。そして、これらを覆うようにゲ−ト絶縁膜6が積層
され、このゲ−ト絶縁膜6上にゲ−ト電極7が形成され
ている。また、ゲ−ト電極7の周囲のゲ−ト絶縁膜6上
には、第1の層間絶縁膜8が積層されると共に、ゲ−ト
電極7上にはこのゲ−ト電極7の周縁部から迫り出した
状態で第1の層間絶縁膜8が積層されている。さらに、
第1の層間絶縁膜8上には、第2の層間絶縁膜9が積層
されている。そして、第2の層間絶縁膜9、第1の層間
絶縁膜8及びゲ−ト絶縁膜6を貫通するようにしてコン
タクト孔10a,10bが形成され、このコンタクト孔
10a,10bにソ−ス・ドレイン領域5a,5bに接
合された配線電極11a,11bが設けられている。
In this thin film transistor, an impurity diffusion preventing layer 2 is laminated on a glass substrate 1, and a low concentration impurity region is formed on the impurity diffusion preventing layer 2 so as to sandwich the channel layer 3 with the channel layer 3 at the center. 4a and 4b, and furthermore, the source is sandwiched between these low-concentration impurity regions 4a and 4b.
S / drain regions 5a and 5b are formed respectively. Then, a gate insulating film 6 is laminated so as to cover them, and a gate electrode 7 is formed on the gate insulating film 6. On the gate insulating film 6 around the gate electrode 7, a first interlayer insulating film 8 is laminated, and on the gate electrode 7, a peripheral portion of the gate electrode 7 is formed. The first interlayer insulating film 8 is stacked in a state in which the first interlayer insulating film 8 is approaching. further,
On the first interlayer insulating film 8, a second interlayer insulating film 9 is laminated. Then, contact holes 10a and 10b are formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 9, the first interlayer insulating film 8 and the gate insulating film 6, and the source holes are formed in the contact holes 10a and 10b. Wiring electrodes 11a and 11b joined to the drain regions 5a and 5b are provided.

【0011】次に、上記構成における薄膜トランジスタ
の製造プロセスについて図2乃至図4を参照しつつ説明
する。先ず、ガラス基板1上にシリコン窒化膜又はシリ
コン酸化膜を500オングストロ−ム程度堆積させて不
純物拡散防止層2を形成する(図2(a)参照)。続い
て、減圧CVD法によりa−Siを1000オングスト
ロ−ム程度堆積させた後に、KrFエキシマレ−ザを4
50mJ/cm2 の強度で全面に照射することにより、
poly−Si膜3aを得る。この後、poly−Si
膜3aをフォトリソグラフィ−法を用いて島状にパタ−
ニングし、さらに、シリコン酸化膜を1000オングス
トロ−ム程度堆積してゲ−ト絶縁膜6を得る(図2
(a)参照)。
Next, a manufacturing process of the thin film transistor having the above configuration will be described with reference to FIGS. First, an impurity diffusion preventing layer 2 is formed by depositing a silicon nitride film or a silicon oxide film on a glass substrate 1 for about 500 angstroms (see FIG. 2A). Subsequently, after depositing a-Si of about 1000 Å by low pressure CVD, a KrF excimer laser is
By irradiating the entire surface with an intensity of 50 mJ / cm 2 ,
A poly-Si film 3a is obtained. After this, poly-Si
The film 3a is patterned into an island shape by photolithography.
Then, a silicon oxide film is deposited on the order of 1000 angstroms to obtain a gate insulating film 6 (FIG. 2).
(A)).

【0012】次に、スパッタ法によりタンタル層を50
00オングストロ−ム程度成膜後、CDE(Chemical D
ry Etching)法を用いて島状に形成してゲ−ト電極7を
得る(図2(b)参照)。続いて、シャワ−ド−ピング
法によりゲ−ト電極7をマスクとして自己整合的に10
0KeVのエネルギ−で5×1015ions/cm2
リン不純物を注入することにより、N型ソ−ス・ドレイ
ン領域5a,5bを形成する(図2(c)参照)。次
に、ECR−PCVD法によりシリコン酸化膜を100
0オングストロ−ム程度堆積して第1の層間絶縁膜8を
得る(図3(a)参照)。この場合、堆積条件は、Si
4 :O2 =5:15sccm、マイクロ波パワ−が2
00W、ガス圧力が1mTorr、成膜温度が25℃
で、基板バイアスは印加しないこととする。このような
条件の下で堆積を行うと、堆積指向性が強くなる。すな
わち、具体的には、堆積方向に直交する面にのみシリコ
ン酸化膜が堆積され、ゲ−ト電極7の側面部(図3
(a)で言えば、紙面左右方向に直交するゲ−ト電極7
の面)は、シリコン酸化膜で被覆されず、ゲ−ト電極7
を形成する部材であるタンタルが露出したままの状態と
なる。
Next, 50 tantalum layers are formed by sputtering.
After film formation of about 00 Å, CDE (Chemical D
The gate electrode 7 is obtained by forming it in an island shape using a ry etching (see FIG. 2B). Subsequently, the gate electrode 7 is used as a mask in a self-aligned manner by a shadowing method.
N-type source / drain regions 5a and 5b are formed by implanting 5 × 10 15 ions / cm 2 of phosphorus impurity at an energy of 0 KeV (see FIG. 2C). Next, a silicon oxide film is formed by ECR-PCVD to a thickness of 100%.
A first interlayer insulating film 8 is obtained by depositing about 0 Å (see FIG. 3A). In this case, the deposition conditions are Si
H 4 : O 2 = 5: 15 sccm, microwave power is 2
00W, gas pressure 1mTorr, film formation temperature 25 ° C
Therefore, no substrate bias is applied. When deposition is performed under such conditions, the deposition directivity is enhanced. That is, specifically, the silicon oxide film is deposited only on the surface orthogonal to the deposition direction, and the side surface portion of the gate electrode 7 (FIG.
In the case of (a), the gate electrode 7 which is orthogonal to the horizontal direction of the paper surface
Surface) is not covered with the silicon oxide film and the gate electrode 7
Is left exposed.

【0013】シリコン酸化膜の堆積終了後、ゲ−ト電極
7の側面部分を追加エッチングして横方向(図3におい
て紙面左右方向)に約1μm後退させる(図3(b)参
照)。この処理により、ゲ−ト電極7上のシリコン酸化
膜からなる第1の層間絶縁膜8は、ゲ−ト電極7の周辺
部分から迫り出した状態となる(図3(b)参照)。次
に、シャワ−ド−ピング法により100KeVのエネル
ギ−で、先のソ−ス・ドレイン領域5a,5bへのリン
の注入濃度より低い濃度、具体的には5×1012ion
s/cm2 の濃度でリンを注入し、注入後、500℃の
熱処理を施すことにより、低濃度不純物領域4a,4b
が形成されることとなる(図4(a)参照)。結局、形
成される低濃度不純物領域4a,4bの幅(図4におい
て紙面左右方向の幅)は、ゲ−ト電極7の側面部分に施
した追加エッチングにより、ゲ−ト電極7が横方向(図
4において紙面左右方向)で後退した長さに相当するこ
ととなる。この後、SOG(Spin On Glass )を用いて
シリコン酸化膜を9000オングストロ−ム程度成膜
し、450℃で約1時間熱処理を施して第2の層間絶縁
膜9を得る(図4(b)参照)。
After the deposition of the silicon oxide film is completed, the side surface of the gate electrode 7 is additionally etched to be set back by about 1 μm in the horizontal direction (the horizontal direction in FIG. 3) (see FIG. 3B). As a result of this processing, the first interlayer insulating film 8 made of a silicon oxide film on the gate electrode 7 protrudes from the peripheral portion of the gate electrode 7 (see FIG. 3B). Next, a concentration lower than the concentration of phosphorus implanted into the source / drain regions 5a and 5b, specifically, 5 × 10 12 ions, at an energy of 100 KeV by the showering method.
By implanting phosphorus at a concentration of s / cm 2 and performing a heat treatment at 500 ° C. after the implantation, the low-concentration impurity regions 4 a and 4 b
Is formed (see FIG. 4A). As a result, the width of the low-concentration impurity regions 4a and 4b to be formed (the width in the left-right direction in FIG. 4) is determined by the additional etching performed on the side surface of the gate electrode 7 so that the gate electrode 7 is in the lateral direction ( In FIG. 4, the length corresponds to the retreated length in the horizontal direction of the drawing. Thereafter, a silicon oxide film is formed to a thickness of about 9000 angstroms using SOG (Spin On Glass) and heat-treated at 450 ° C. for about 1 hour to obtain a second interlayer insulating film 9 (FIG. 4B). reference).

【0014】最後に、コンタクト孔10a,10bを穿
設し、配線用アルミニウムをスパッタ法によりコンタク
ト孔10a,10bを堆積、パタ−ニングすることによ
り配線電極11a,11bが形成され、薄膜トランジス
タが完成することとなる(図1参照)。尚、本実施例に
おいては、第1の層間絶縁膜8を形成する部材として、
シリコン酸化膜を用いたが、これに限定される必要はな
く、例えば、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜のよう
なものであってもよい。
Finally, the contact holes 10a and 10b are formed, and the wiring electrodes 11a and 11b are formed by depositing and patterning the contact holes 10a and 10b by using aluminum for wiring by sputtering, thereby completing the thin film transistor. (See FIG. 1). In this embodiment, as a member for forming the first interlayer insulating film 8,
Although a silicon oxide film is used, the invention is not limited to this. For example, a silicon nitride film or a silicon oxynitride film may be used.

【0015】本実施例においては、ゲ−ト電極7をマス
クとして自己整合的に不純物の注入を行ってソ−ス・ド
レイン領域5a,5bを形成した後に、ゲ−ト電極7を
追加エッチングにより低濃度不純物領域4a,4bの形
成方向において後退させ、その後、再び先の不純物注入
時の濃度より低い濃度で不純物を注入することにより、
ゲ−ト電極7が後退した長さに相当する部分が低濃度不
純物領域4a,4bとなるので、低濃度不純物領域4
a,4bの長さは、ゲ−ト電極7への追加エッチングに
よるゲ−ト電極7の後退量によって定まることとなる。
したがって、従来と異なり、低濃度不純物領域の長さは
マスク合わせを行うことなく設定されるので、マスク合
わせのずれに起因する低濃度不純物領域の長さが製造の
度毎にばらつくようなことがなくなり、その結果、低濃
度不純物領域の長さのばらつきに起因するオフ電流のば
らつきの少ない薄膜トランジスタが得られる。また、レ
ジストマスクを用いずに低濃度不純物領域を形成するの
で、大面積のガラス基板を用いて製造されるアクティブ
マトリクス液晶ディスプレイに適用することができるも
のである。
In this embodiment, after the source / drain regions 5a and 5b are formed by implanting impurities in a self-aligned manner using the gate electrode 7 as a mask, the gate electrode 7 is additionally etched. By retreating in the direction of forming the low-concentration impurity regions 4a and 4b, and then implanting impurities again at a concentration lower than the concentration at the time of the previous impurity implantation,
Since the portion corresponding to the length of the recessed gate electrode 7 becomes the low-concentration impurity regions 4a and 4b,
The lengths of a and 4b are determined by the amount of retreat of the gate electrode 7 due to additional etching of the gate electrode 7.
Therefore, unlike the conventional case, the length of the low-concentration impurity region is set without performing the mask alignment, so that the length of the low-concentration impurity region due to the misalignment of the mask may vary at every manufacturing. As a result, a thin film transistor with less variation in off-current due to variation in the length of the low-concentration impurity region can be obtained. Further, since the low-concentration impurity regions are formed without using a resist mask, the present invention can be applied to an active matrix liquid crystal display manufactured using a large-sized glass substrate.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
ゲ−ト電極を削り取った後に、再度の不純物注入を行う
ことによって、ゲ−ト電極が削り取られた幅に相当する
低濃度不純物領域が形成されるように構成することによ
り、マスク合わせを要することなく低濃度不純物領域の
幅が設定できるので、低濃度不純物領域の大きさがばら
つきなく均一なものとなり、その結果、低濃度不純物領
域の大きさのばらつきに起因するいわゆるオフ電流のば
らつきがなくなり、その値が均一な薄膜トランジスタが
提供されるという効果を奏するものである。
As described above, according to the present invention,
The mask alignment is required by forming the low-concentration impurity region corresponding to the width of the shaved gate electrode by implanting the impurity again after shaving the gate electrode. Since the width of the low-concentration impurity region can be set without any variation, the size of the low-concentration impurity region becomes uniform without variation, and as a result, so-called variation in off-current due to the variation in size of the low-concentration impurity region is eliminated. This has the effect of providing a thin film transistor having a uniform value.

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

【図1】 本発明に係る薄膜トランジスタの一実施例を
示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a thin film transistor according to the present invention.

【図2】 本発明に係る薄膜トランジスタの製造プロセ
スを説明するための主要な工程における縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of main steps for describing a manufacturing process of a thin film transistor according to the present invention.

【図3】 本発明に係る薄膜トランジスタの製造プロセ
スを説明するための主要な工程における縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of main steps for describing a manufacturing process of a thin film transistor according to the present invention.

【図4】 本発明に係る薄膜トランジスタの製造プロセ
スを説明するための主要な工程における縦断面図であ
る。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing main steps for describing a manufacturing process of the thin film transistor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…不純物拡散防止層、 3…チャンネル層、 4a,
4b…低濃度不純物領域、 5a,5b…ソ−ス・ドレ
イン領域、 8…第1の層間絶縁膜、 9…第2の層間
絶縁膜
2 ... impurity diffusion preventing layer 3 ... channel layer 4a,
4b: low concentration impurity region; 5a, 5b: source / drain region; 8: first interlayer insulating film; 9: second interlayer insulating film

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁基板上に形成された多結晶シリコン
膜と、ゲ−ト絶縁膜を介して前記多結晶シリコン膜上に
位置するゲ−ト電極とを設ける一方、前記多結晶シリコ
ン膜には、ゲ−ト電極直下に位置する部位にチャンネル
領域を、前記チャンネル領域を挟むようにソ−ス・ドレ
イン領域より低い不純物濃度を有する低濃度不純物領域
を、前記低濃度不純物領域を挟むようにソ−ス・ドレイ
ン領域を、それぞれ形成してなる薄膜トランジスタにお
いて、前記ゲ−ト電極上にはこのゲ−ト電極の周縁から
前記ゲ−ト電極の積層方向と略直交する方向に迫り出し
た部位を有する層間絶縁膜が形成されてなることを特徴
とする薄膜トランジスタ。
1. A polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate and a gate electrode located on the polycrystalline silicon film via a gate insulating film are provided. A channel region at a position immediately below the gate electrode, a low concentration impurity region having a lower impurity concentration than the source / drain region so as to sandwich the channel region, and a low concentration impurity region so as to sandwich the low concentration impurity region. In a thin film transistor in which a source / drain region is formed, a portion protruding from the periphery of the gate electrode in a direction substantially perpendicular to the lamination direction of the gate electrode on the gate electrode. A thin film transistor comprising an interlayer insulating film having
【請求項2】 絶縁基板上に形成された多結晶シリコン
膜と、ゲ−ト絶縁膜を介して前記多結晶シリコン膜上に
位置するゲ−ト電極とを設ける一方、前記多結晶シリコ
ン膜には、ゲ−ト電極直下に位置する部位にチャンネル
領域を、前記チャンネル領域を挟むようにソ−ス・ドレ
イン領域より低い不純物濃度を有する低濃度不純物領域
を、前記低濃度不純物領域を挟むようにソ−ス・ドレイ
ン領域を、それぞれ形成してなる薄膜トランジスタの製
造方法であって、前記ゲ−ト絶縁膜上に前記ゲ−ト電極
を形成後、前記ゲ−ト電極をマスクとして前記多結晶シ
リコンへ不純物注入を行うことによって自己整合的にソ
−ス・ドレイン領域を形成する工程と、ソ−ス・ドレイ
ン領域形成後、前記ゲ−ト電極及び前記ゲ−ト絶縁膜の
積層方向に臨む平面を絶縁部材により被覆する工程と、
前記絶縁部材による被覆の後、前記ゲ−ト電極の側壁を
ゲ−ト電極の積層方向と略直交する方向で、一定の幅だ
け除去する工程と、ゲ−ト電極をマスクとして前記ソ−
ス・ドレイン領域を形成した際の注入不純物の濃度より
低い濃度で、前記ゲ−ト電極をマスクとして前記多結晶
シリコンへ不純物を注入することによって低濃度不純物
領域を形成する工程と、を含んでなることを特徴とする
薄膜トランジスタの製造方法。
2. A polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate and a gate electrode located on the polycrystalline silicon film via a gate insulating film are provided. A channel region at a position immediately below the gate electrode, a low concentration impurity region having a lower impurity concentration than the source / drain region so as to sandwich the channel region, and a low concentration impurity region so as to sandwich the low concentration impurity region. A method of manufacturing a thin film transistor in which a source / drain region is formed, wherein the gate electrode is formed on the gate insulating film, and then the polycrystalline silicon is formed using the gate electrode as a mask. Forming a source / drain region in a self-aligned manner by implanting impurities into the substrate; and, after forming the source / drain region, a plane facing the stacking direction of the gate electrode and the gate insulating film. Covering with an insulating member,
Removing the side wall of the gate electrode by a predetermined width in a direction substantially perpendicular to the lamination direction of the gate electrode after coating with the insulating member; and removing the source using the gate electrode as a mask.
Forming a low-concentration impurity region by implanting an impurity into the polycrystalline silicon using the gate electrode as a mask at a concentration lower than the concentration of the implanted impurity at the time of forming the drain / drain region. A method for manufacturing a thin film transistor.
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