JP3161510B2 - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor integrated circuitInfo
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、同一の絶縁表面を
有する基板上にNチャネル型およびPチャネル型の薄膜
トランジスタ(以下TFTという)を有する半導体集積
回路の作製方法に関する。本発明は、例えば、液晶表示
装置や3次元集積回路等、薄膜トランジスタを有する集
積回路、特に、相補型のMOS(金属−酸化物−半導
体)型もしくはMIS(金属−絶縁体−半導体)型電界
効果型素子を有する集積回路(以上を、CMOS回路と
称する)の作製方法に関する。The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit having N-channel and P-channel thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) on a substrate having the same insulating surface. The present invention relates to an integrated circuit having a thin film transistor, such as a liquid crystal display device or a three-dimensional integrated circuit, in particular, a complementary MOS (metal-oxide-semiconductor) or MIS (metal-insulator-semiconductor) field effect. The present invention relates to a method for manufacturing an integrated circuit having a pattern element (the above is referred to as a CMOS circuit).
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、絶縁基板上に、薄膜状の活性層
(活性領域ともいう)を有する絶縁ゲイト型の半導体装
置の研究がなされている。特に、薄膜状の絶縁ゲイトト
ランジスタ、いわゆる薄膜トランジスタ(TFT)が熱
心に研究されている。これらは、マトリクス構造を有す
る液晶等の表示装置において、各画素の制御用に利用す
ることが目的であり、利用する半導体の材料・結晶状態
によって、アモルファスシリコンTFTや多結晶シリコ
ンTFTというように区別されている。2. Description of the Related Art In recent years, studies have been made on an insulating gate type semiconductor device having a thin-film active layer (also called an active region) on an insulating substrate. In particular, a thin film insulated gate transistor, a so-called thin film transistor (TFT), has been enthusiastically studied. These are intended to be used to control each pixel in a display device such as a liquid crystal having a matrix structure, and are distinguished as amorphous silicon TFTs or polycrystalline silicon TFTs depending on the material and crystal state of the semiconductor used. Have been.
【0003】また、単結晶シリコン集積回路において
も、いわゆるSOI技術として多結晶シリコンTFTが
用いられており、これは例えば高集積度SRAMにおい
て、負荷トランジスタとして使用される。但し、この場
合には、アモルファスシリコンTFTはほとんど使用さ
れない。さらに、絶縁基板上の半導体回路では、基板と
配線との容量結合がないため、非常な高速動作が可能で
あり、超高速マイクロプロセッサーや超高速メモリーと
して利用する技術が提案されている。[0003] Also in a single-crystal silicon integrated circuit, a polycrystalline silicon TFT is used as a so-called SOI technique, which is used as a load transistor in, for example, a highly integrated SRAM. However, in this case, the amorphous silicon TFT is hardly used. Further, in a semiconductor circuit on an insulating substrate, since there is no capacitive coupling between the substrate and the wiring, an extremely high-speed operation is possible, and a technology for using as an ultra-high-speed microprocessor or an ultra-high-speed memory has been proposed.
【0004】一般にアモルファス状態の半導体の電界移
動度は小さく、したがって、高速動作が要求されるTF
Tには利用できない。また、アモルファスシリコンで
は、P型の電界移動度は著しく小さいので、Pチャネル
型のTFT(PMOSのTFT)を作製することができ
ず、したがって、Nチャネル型TFT(NMOSのTF
T)と組み合わせて、相補型のMOS回路(CMOS)
を形成することができない。Generally, the electric field mobility of a semiconductor in an amorphous state is small, and therefore, a TF which requires high-speed operation is required.
Not available for T. Further, in the case of amorphous silicon, the P-type electric field mobility is extremely small, so that a P-channel TFT (PMOS TFT) cannot be manufactured.
T) and complementary MOS circuit (CMOS)
Cannot be formed.
【0005】これに対し、多結晶半導体は、アモルファ
ス半導体よりも電界移動度が大きく、したがって、高速
動作が可能である。例えば、レーザーアニールによって
再結晶化させたシリコン膜を用いたTFTでは、電界移
動度として300cm2 /Vsもの値が得られている。
通常の単結晶シリコン基板上に形成されたMOSトラン
ジスタの電界移動度が500cm2 /Vs程度であるこ
とからすると、極めて大きな値であり、単結晶シリコン
上のMOS回路が基板と配線間の寄生容量によって、動
作速度が制限されるのに対して、絶縁基板上であるので
そのような制約は何ら無く、著しい高速動作が期待され
ている。[0005] On the other hand, a polycrystalline semiconductor has a higher electric field mobility than an amorphous semiconductor, and therefore can operate at high speed. For example, in a TFT using a silicon film recrystallized by laser annealing, a value as high as 300 cm 2 / Vs is obtained as the electric field mobility.
Since the electric field mobility of a MOS transistor formed on a normal single crystal silicon substrate is about 500 cm 2 / Vs, the value is extremely large, and the MOS circuit on the single crystal silicon has a large parasitic capacitance between the substrate and the wiring. However, since the operation speed is limited, the operation speed is limited, and there is no such restriction because the operation is performed on an insulating substrate, and a remarkably high-speed operation is expected.
【0006】また、多結晶シリコンでは、NMOSのT
FTだけでなく、PMOSのTFTも同様に得られるの
でCMOS回路を形成することが可能で、例えば、アク
ティブマトリクス方式の液晶表示装置においては、アク
ティブマトリクス部分のみならず、周辺回路(ドライバ
ー等)をもCMOSの多結晶TFTで構成する、いわゆ
るモノリシック構造を有するものが知られている。前述
のSRAMに使用されるTFTもこの点に注目したもの
であり、PMOSをTFTで構成し、これを負荷トラン
ジスタとしている。In polycrystalline silicon, NMOS T
Since not only FT but also PMOS TFT can be obtained in the same manner, a CMOS circuit can be formed. For example, in an active matrix type liquid crystal display device, not only the active matrix portion but also peripheral circuits (drivers, etc.) are required. Also, there is known a device having a so-called monolithic structure constituted by a CMOS polycrystalline TFT. The TFT used in the above-mentioned SRAM also pays attention to this point, and the PMOS is constituted by the TFT, which is used as a load transistor.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】TFTの活性層の厚さ
は、100〜2000Å、好ましくは200〜1000
Åであり、例えば、TFTのドーピング工程において
は、この厚さに最適な濃度のドーピング不純物が注入さ
れる必要がある。しかも、活性層上のゲイト絶縁膜は、
一般に超LSIよりも厚く、500〜3000Åが必要
とされたので、従来の半導体集積回路技術のドーピング
技術、特に、スルードーピング(ゲイト絶縁膜をつけた
まま、活性層(=半導体表面)にドーピングする技術)
をそのまま援用することは困難を含んでいた。The thickness of the active layer of the TFT is 100 to 2000 °, preferably 200 to 1000 °.
For example, in a TFT doping process, it is necessary to implant a doping impurity at an optimum concentration for this thickness. Moreover, the gate insulating film on the active layer is
Generally, it is required to be thicker than the VLSI and to have a thickness of 500 to 3000 degrees. Therefore, the doping technique of the conventional semiconductor integrated circuit technique, in particular, the through doping (doping the active layer (= semiconductor surface) with the gate insulating film attached). Technology)
It was difficult to use as it was.
【0008】例えば、N型不純物として燐(質量数3
1)または砒素(質量数75)を、P型不純物としてホ
ウ素(質量数11)を注入する場合、ホウ素およびホウ
化水素のイオンは質量が軽いため、70kV以下の比較
的低い加速電圧、例えば40〜65kVでもスルードー
ピングすることができたが、燐や燐化水素のイオンは質
量が大きなため、80kV以上、例えば、85〜110
kVの高い電圧で加速することが必要であった。かよう
な高いエネルギーを有するイオンが絶縁表面を有する基
板に照射された場合には、チャージアップ等によって、
素子特性を悪化させ、また、イオンの注入を選択的にお
こなうために基板上にマスク材として、レジスト等の有
機材料が設けられている場合には、その炭化によって、
剥離が困難になるという問題が伴った。本発明は、この
ような現状に鑑みて、最適なドーピング手法を提供する
ことを目的とする。For example, phosphorus (mass number 3) is used as an N-type impurity.
When 1) or arsenic (mass number 75) is implanted with boron (mass number 11) as a P-type impurity, ions of boron and borohydride are light in mass, so that a relatively low accelerating voltage of 70 kV or less, for example, 40 kV or less. Although through doping could be performed even at 65 kV, the ions of phosphorus and hydrogen phosphide have a large mass, so they are 80 kV or more, for example, 85 to 110.
It was necessary to accelerate at a high voltage of kV. When ions having such high energy are irradiated on a substrate having an insulating surface, charge-up or the like causes
In the case where an organic material such as a resist is provided as a mask material on the substrate to selectively perform ion implantation, if the organic material such as a resist is deteriorated, the carbonization thereof causes
There was a problem that peeling became difficult. An object of the present invention is to provide an optimal doping method in view of such a current situation.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明においては、質量
の軽い元素、例えば、ホウ素を注入する際には、公知の
スルードーピング技術と同様にゲイト絶縁膜を通して活
性層に不純物を注入するものの、質量の重い元素、例え
ば、燐や砒素を注入する際には、少なくとも燐または砒
素を注入する領域のゲイト絶縁膜を除去もしくは薄膜化
し、燐や砒素等の重い元素も十分透過しうる状態にして
ドーピングをおこなう。According to the present invention, when an element having a small mass, for example, boron is implanted, an impurity is implanted into the active layer through a gate insulating film in the same manner as in a known through doping technique. When a heavy element such as phosphorus or arsenic is implanted, at least the gate insulating film in the region into which phosphorus or arsenic is implanted is removed or thinned so that a heavy element such as phosphorus or arsenic can be sufficiently transmitted. Perform doping.
【0010】[0010]
【作用】かくすることによって、燐または砒素のごとき
重いイオンを含むイオンの加速電圧は10〜30keV
にまで低下せしめることができ、さらに、これまでゲイ
ト絶縁膜に注入されていた分を有効にソース/ドレイン
にまで注入せしめることにより、必要なドーズ量を低下
させることができた。また、これらの結果、チャージア
ップやマスク材の剥離困難の問題を解決することができ
た。以下に実施例をしめし、より詳細に本発明を説明す
る。The acceleration voltage of ions containing heavy ions such as phosphorus or arsenic is 10 to 30 keV.
The required dose can be reduced by effectively injecting the amount previously injected into the gate insulating film to the source / drain. As a result, the problems of charge-up and difficulty in peeling off the mask material could be solved. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
【0011】[0011]
〔実施例1〕 図1には、本発明を実施するためのNM
OSおよびPMOS素子の作製の実施例の工程図を示
す。本実施例では、高温プロセスによるTFTを作製し
た。まず、石英基板101(幅105mm×長さ105
mm×厚さ1.1mm)上に、プラズマCVD法によっ
て厚さ、2000Åの酸化珪素膜102を下地膜として
形成し、引き続き、ジシランを原料とする減圧CVD法
によって、不純物のドープされていないアモルファスシ
リコン膜を厚さ100〜2000Å、好ましくは500
〜1500Å形成した。アモルファスシリコン膜の成膜
時の基板温度は150〜550℃とした。Embodiment 1 FIG. 1 shows an NM for implementing the present invention.
FIG. 4 shows a process chart of an example of manufacturing an OS and a PMOS element. In this example, a TFT was manufactured by a high-temperature process. First, a quartz substrate 101 (width 105 mm × length 105
mm × thickness 1.1 mm), a 2000-cm-thick silicon oxide film 102 is formed as a base film by a plasma CVD method, and then amorphous silicon without impurities is formed by a low-pressure CVD method using disilane as a raw material. A silicon film having a thickness of 100 to 2000 mm, preferably 500
~ 1500 ° formed. The substrate temperature during the formation of the amorphous silicon film was 150 to 550 ° C.
【0012】そして、これを島状にパターニングして、
島状シリコン領域103、104を形成した。その後、
500〜750℃で熱アニールすることにより結晶化せ
しめ、さらに、その後、高温の酸素雰囲気中で酸化せし
め、シリコン領域の表面に厚さ500〜1500Å、好
ましくは500〜700Åの酸化珪素膜105、106
を形成した。温度は850〜1100℃の範囲とし、9
50〜1050℃が特に好ましかった。結晶化の工程は
レーザーやそれと同等な強光を照射することによってお
こなってもよい。Then, this is patterned into an island shape,
The island-shaped silicon regions 103 and 104 were formed. afterwards,
It is crystallized by thermal annealing at 500 to 750 ° C., and then is oxidized in a high-temperature oxygen atmosphere to form a silicon oxide film 105, 106 having a thickness of 500 to 1500 °, preferably 500 to 700 ° on the surface of the silicon region.
Was formed. The temperature is in the range of 850 to 1100 ° C.
50-1050 <0> C was particularly preferred. The crystallization step may be performed by irradiating a laser or an equivalent strong light.
【0013】なお、熱アニールによってアモルファスシ
リコン膜を結晶化する工程において、微量のニッケル、
コバルト、銅等、アモルファスシリコンの結晶化を助長
させる元素を添加すると、結晶化温度をより低下せしめ
ることができ、かつ、結晶性の優れたシリコン膜が得ら
れた。ただし、この場合には、これらの触媒元素の濃度
は、1×1020cm-3(1cm3 あたり1×1020個の
原子が存在する、という意味の濃度の表記)以下、代表
的には1×1015〜1×1019cm-3であることが好ま
しい。In the step of crystallizing the amorphous silicon film by thermal annealing, a very small amount of nickel,
By adding an element that promotes the crystallization of amorphous silicon, such as cobalt and copper, the crystallization temperature can be further lowered, and a silicon film having excellent crystallinity can be obtained. However, in this case, the concentration of these catalytic elements is not more than 1 × 10 20 cm −3 (concentration notation meaning that 1 × 10 20 atoms are present per 1 cm 3 ), typically, It is preferably 1 × 10 15 to 1 × 10 19 cm −3 .
【0014】その後、リンが1×1019〜2×1020c
m-3、例えば8×1019cm-3ドープされたシリコン膜
を厚さ2000〜5000Å、好ましくは3500〜4
000Å形成し、これをパターニングして、Nチャネル
型TFT(NMOS)のゲイト107およびPチャネル
型TFT(PMOS)のゲイト108を形成した。そし
て、図1(A)に示すように、NMOS領域を覆って、
フォトレジストのマスク109を形成した。(図1
(A))After that, the phosphorus is 1 × 10 19 to 2 × 10 20 c
m −3 , for example, 8 × 10 19 cm −3 doped silicon film having a thickness of 2000-5000 °, preferably 3500-4
Then, a gate 107 of an N-channel TFT (NMOS) and a gate 108 of a P-channel TFT (PMOS) were formed. Then, as shown in FIG. 1A, covering the NMOS region,
A photoresist mask 109 was formed. (Figure 1
(A))
【0015】そして、プラズマドーピング法によってホ
ウ素を含むイオンを注入した。プラズマドーピング法と
は、イオンドーピング法とも称されるが、ドーピング不
純物元素を含有するガスを放電させて、プラズマ状態と
し、これを高い電圧で引き出して加速して、被照射物に
注入するというものであり、この際には、公知のイオン
注入法とは異なって、イオンの質量分離がなされないの
で、様々なイオン種が注入されることが特徴である。例
えば、ホウ素を注入する場合にはガスとして、ジボラン
(B2 H6 )を用いればよいが、この際にはB(ホウ
素)イオンだけでなく、BHイオンやBH2 イオンやH
イオン等の他のイオンも注入される。Then, ions containing boron were implanted by a plasma doping method. Plasma doping is also called ion doping, in which a gas containing a doping impurity element is discharged into a plasma state, which is extracted at a high voltage, accelerated, and injected into an irradiation target. In this case, different from the known ion implantation method, mass separation of ions is not performed, so that various ion species are implanted. For example, when boron is implanted, diborane (B 2 H 6 ) may be used as a gas. In this case, not only B (boron) ions but also BH ions, BH 2 ions, and H
Other ions, such as ions, are also implanted.
【0016】以上のような欠点はあるものの、プラズマ
ドーピング法は簡便なドーピング法であり、それほど精
度を要求されないドーピングに用いることができる。本
実施例では30〜70kVの加速電圧で、好ましくは5
0〜65kV、1×1014〜6×1015cm-2、好まし
くは5×1014〜2×1015cm-2のドーズ量でドーピ
ングをおこない、P型の不純物領域110、111を形
成した。これはPMOSのソース/ドレインとなる。
(図1(B))Despite the above-mentioned drawbacks, the plasma doping method is a simple doping method and can be used for doping that does not require much accuracy. In this embodiment, an acceleration voltage of 30 to 70 kV, preferably 5
P-type impurity regions 110 and 111 were formed by doping at a dose of 0 to 65 kV, 1 × 10 14 to 6 × 10 15 cm −2 , preferably 5 × 10 14 to 2 × 10 15 cm −2 . . This becomes the source / drain of the PMOS.
(FIG. 1 (B))
【0017】ホウ素のドーピング後、酸素プラズマ中で
のアッシングをおこなって、レジストのマスク109の
表面を軽く酸化、除去した後、剥離液に浸すことによっ
てこれを除去した。そして、新たに公知のフォトリソグ
ラフィー法によってフォトレジストのマスク112を形
成した。この際にはNMOSの島状シリコン領域103
は外周部を除いて、露出するようにした。ここで、シリ
コン領域103の外周部をマスクで覆ったのは、後の酸
化珪素除去の工程において下地膜102がエッチングさ
れることを防止するためである。After doping with boron, ashing was performed in oxygen plasma to oxidize and remove the surface of the resist mask 109 lightly, and then removed by dipping in a stripper. Then, a photoresist mask 112 was newly formed by a known photolithography method. In this case, the NMOS island-shaped silicon region 103
Was exposed except for the outer periphery. Here, the reason why the outer peripheral portion of the silicon region 103 is covered with the mask is to prevent the base film 102 from being etched in a later step of removing silicon oxide.
【0018】その後、このマスク112を用いて、酸化
珪素膜105をエッチングし、シリコン領域103を露
出せしめた。(図1(C)) そして、プラズマドーピング法によって燐を含むイオン
を島状シリコン領域103に注入した。ガスとしてはフ
ォスフィン(PH3 )を用い、10〜30kV、好まし
くは10〜20kVの加速電圧で、1×1014〜6×1
015cm-2、好ましくは5×1014〜2×1015cm-2
のドーズ量でドーピングをおこない、N型の不純物領域
113、114を形成した。これはNMOSのソース/
ドレインとなる。(図1(D))Thereafter, using the mask 112, the silicon oxide film 105 was etched to expose the silicon region 103. (FIG. 1C) Then, ions containing phosphorus were implanted into the island-shaped silicon region 103 by a plasma doping method. Phosphine (PH 3 ) is used as a gas, and an acceleration voltage of 10 to 30 kV, preferably 10 to 20 kV, and 1 × 10 14 to 6 × 1
0 15 cm −2 , preferably 5 × 10 14 to 2 × 10 15 cm −2
Doping was performed to form N-type impurity regions 113 and 114. This is the NMOS source /
Becomes a drain. (Fig. 1 (D))
【0019】不純物領域を形成した後、酸素プラズマ中
でのアッシングをおこなって、レジストのマスク112
の表面を軽く酸化、除去した後、剥離液に浸すことによ
ってこれを除去した。燐を含むイオンの注入の際の加速
電圧が低かったために、この工程に要する時間は短かっ
た。その後、650〜1050℃、例えば、750℃の
熱アニールによって、不純物領域の結晶性を回復させ
た。その後は通常のTFTの作製工程と同様に、層間絶
縁物(リンボロンガラス)115を堆積して、リフロー
によって平坦化させ、コンタクトホールを形成して金属
配線116〜119を形成した。以上の工程によりNM
OS(120)とPMOS(121)が作製された。After forming the impurity region, ashing is performed in oxygen plasma to form a resist mask 112.
After lightly oxidizing and removing the surface of the substrate, the substrate was immersed in a stripper to remove it. The time required for this step was short because the accelerating voltage at the time of implanting ions containing phosphorus was low. Then, the crystallinity of the impurity region was recovered by thermal annealing at 650 to 1050 ° C., for example, 750 ° C. After that, an interlayer insulator (phosphorus glass) 115 was deposited, flattened by reflow, and a contact hole was formed to form metal wirings 116 to 119 in the same manner as in a normal TFT manufacturing process. By the above process, NM
OS (120) and PMOS (121) were made.
【0020】〔実施例2〕 図2に本発明を用いたCM
OS回路を有する液晶ディスプレーの作製実施例を説明
する。本実施例では、図4に示されるように、基板20
1上に表示回路部(アクティブマトリクス)23とその
駆動回路(周辺回路、すなわち、データドライバー21
とゲイトドライバー22)とを有し、かつ、駆動回路は
CMOS回路である装置を作製した。駆動回路21、2
2は周辺に配置され、中央部にはPMOSのTFTを有
するアクティブマトリクス23が構成され、これらのド
ライバー部とアクティブマトリクスとがゲイト線25、
データ線26によって接続された表示装置が示されてい
る。Embodiment 2 FIG. 2 shows a CM using the present invention.
An example of manufacturing a liquid crystal display having an OS circuit will be described. In the present embodiment, as shown in FIG.
1, a display circuit section (active matrix) 23 and its driving circuit (peripheral circuit, that is, data driver 21).
And a gate driver 22), and the driving circuit is a CMOS circuit. Drive circuit 21, 2
An active matrix 23 having PMOS TFTs is formed in the center, and the driver section and the active matrix are connected to a gate line 25,
The display devices connected by data lines 26 are shown.
【0021】なお、図4(B)のようにアクティブマト
リクス23の上下左右に周辺回路、すなわち、データド
ライバー21、21’、ゲイトドライバー22、22’
が設けられていてもよい。アクティブマトリクス23は
PMOSを有する画素セル24の集合体である。ここ
で、PMOSがアクティブマトリクスのTFTとして選
択されたのは、非選択時におけるソース/ドレイン間の
リーク電流が少なく、したがって、画素の電荷を保持す
る能力に優れているからである。以下にその作製工程を
図2を用いて説明する。As shown in FIG. 4B, peripheral circuits, that is, data drivers 21 and 21 'and gate drivers 22 and 22' are provided on the upper, lower, left, and right sides of the active matrix 23.
May be provided. The active matrix 23 is an aggregate of pixel cells 24 having a PMOS. Here, the reason why the PMOS is selected as the TFT of the active matrix is that the leakage current between the source and the drain when the pixel is not selected is small, and therefore, the ability to hold the charge of the pixel is excellent. Hereinafter, the manufacturing process will be described with reference to FIGS.
【0022】基板201としてコーニング社の7059
番ガラス基板を使用した。基板はこの他にも様々な種類
のものを使用することができるが、半導体被膜中にナト
リウム等の可動イオンが侵入しないように基板に応じて
対処しなければならない。理想的な基板はアルカリ濃度
の小さい合成石英基板であるが、コスト的に利用するこ
とが難しい場合には、市販の低アルカリガラスもしくは
無アルカリカラスを使用することとなる。本実施例で
は、基板201上には基板からの可動イオンの侵入を阻
止する目的で、厚さ200〜10000Å、例えば20
00Åの酸化珪素膜202を形成した。これらの被膜の
膜厚は、可動イオンの侵入の程度、あるいは活性層への
影響の程度に応じて設計される。As substrate 201, Corning 7059
No. glass substrate was used. Various other types of substrates can be used, but it is necessary to take measures according to the substrate so that mobile ions such as sodium do not enter the semiconductor film. An ideal substrate is a synthetic quartz substrate having a low alkali concentration, but when it is difficult to use it in terms of cost, a commercially available low-alkali glass or non-alkali glass is used. In this embodiment, a thickness of 200 to 10000 °, for example, 20 μm, is formed on the substrate 201 for the purpose of preventing mobile ions from entering the substrate.
A silicon oxide film 202 of 00 ° was formed. The thickness of these films is designed according to the degree of penetration of mobile ions or the degree of influence on the active layer.
【0023】その後、プラズマCVD法によって、モノ
シランを原料として、厚さ200〜2000Å、例えば
1000Åのアモルファスシリコン膜を形成した。基板
温度は160〜400℃、例えば250℃とした。さら
に、その上に厚さ200〜1000Åの酸化珪素膜を保
護膜として形成した。そして、このようにして得られた
アモルファスシリコン膜を、600℃で24時間熱アニ
ールし、結晶化せしめた。上部のシリコン膜の結晶化を
促進するためには膜中に含まれている炭素、窒素、酸素
の濃度は、いずれも7×1019cm-3以下であることが
望ましい。本実施例では、SIMS分析によって1×1
017cm-3以下であることを確認した。Thereafter, an amorphous silicon film having a thickness of 200 to 2000 Å, for example, 1000 Å was formed from monosilane as a raw material by a plasma CVD method. The substrate temperature was 160 to 400 ° C., for example, 250 ° C. Further, a silicon oxide film having a thickness of 200 to 1000 ° was formed thereon as a protective film. The amorphous silicon film thus obtained was thermally annealed at 600 ° C. for 24 hours to be crystallized. In order to promote crystallization of the upper silicon film, it is desirable that the concentrations of carbon, nitrogen and oxygen contained in the film are all 7 × 10 19 cm −3 or less. In the present embodiment, 1 × 1
It was confirmed to be 0 17 cm −3 or less.
【0024】アモルファスシリコン膜を熱アニールによ
って、結晶性シリコン膜としたのち、これを適当なパタ
ーンにエッチングして、周辺CMOS回路用の島状半導
体領域203と画素TFT用の島状半導体領域204と
を形成した。その後、酸素雰囲気中での酸化珪素をター
ゲットとするスパッタ法によって、ゲイト絶縁膜(酸化
珪素)205を厚さ500〜3000Å、例えば120
0Å形成した。この厚さは、TFTの動作条件等によっ
て決定される。After the amorphous silicon film is converted into a crystalline silicon film by thermal annealing, the crystalline silicon film is etched into an appropriate pattern to form an island-shaped semiconductor region 203 for a peripheral CMOS circuit and an island-shaped semiconductor region 204 for a pixel TFT. Was formed. Thereafter, the gate insulating film (silicon oxide) 205 is formed to a thickness of 500 to 3000 Å, for example, 120 by a sputtering method using silicon oxide as a target in an oxygen atmosphere.
0 ° was formed. This thickness is determined by the operating conditions of the TFT and the like.
【0025】次にスパッタ法によって、アルミニウム
(スカンジウムを0.05〜0.5重量%、好ましく
は、0.1〜0.3重量%含む)皮膜を厚さ3000Å
〜5μm、例えば、5000Å形成し、これを混酸(5
%の硝酸を添加した燐酸溶液)によってパターニング
し、ゲイト電極・配線を形成した。エッチングレート
は、エッチングの温度を40℃としたときに225nm
/分であった。このようにして、TFTの外形を整え
た。Next, an aluminum (containing scandium of 0.05 to 0.5% by weight, preferably 0.1 to 0.3% by weight) film is formed by sputtering to a thickness of 3000Å.
-5 μm, for example, 5000 °, and mixed with mixed acid (5
% Phosphoric acid solution to which nitric acid was added) to form gate electrodes and wirings. The etching rate is 225 nm when the etching temperature is 40 ° C.
/ Min. Thus, the outer shape of the TFT was adjusted.
【0026】さらに、陽極酸化法によってアルミニウム
配線の表面に酸化アルミニウムを形成した。陽極酸化の
方法としては、本発明人等の発明である特願平3−23
1188もしくは特願平3−238713に記述される
方法を用いた。詳細な実施の様態については、目的とす
る素子の特性やプロセス条件、投資規模等によって変更
を加えればよい。本実施例では、陽極酸化によって、厚
さ1000〜3000Å、例えば、2000Åの酸化ア
ルミニウム被膜207を配線206の周囲に形成した。
このようにして、NMOS用のゲイト電極・配線20
8、PMOS用のゲイト電極・配線209、画素TFT
用のゲイト電極・配線210を形成した。(図2
(A))Further, aluminum oxide was formed on the surface of the aluminum wiring by anodic oxidation. The method of anodic oxidation is disclosed in Japanese Patent Application No. 3-23, which is an invention of the present inventors.
1188 or the method described in Japanese Patent Application No. 3-238713. A detailed embodiment may be changed depending on the characteristics of the target device, process conditions, investment scale, and the like. In this embodiment, an aluminum oxide film 207 having a thickness of 1000 to 3000 Å, for example, 2000 Å is formed around the wiring 206 by anodic oxidation.
Thus, the gate electrode / wiring 20 for NMOS is
8. Gate electrode / wiring 209 for PMOS, pixel TFT
Gate electrode / wiring 210 was formed. (Figure 2
(A))
【0027】その後、プラズマドーピング法によって、
基板全面にホウ素を有するイオンを注入した。ドーピン
グの条件は、加速電圧は30〜70kV、例えば、65
kV、ドーズ量は、1×1014〜6×1015cm-2、例
えば、1×1015cm-2とした。この結果、島状シリコ
ン領域203、204にはP型不純物領域211〜21
5が形成された。(図1(B))Then, by plasma doping,
Ions containing boron were implanted into the entire surface of the substrate. The doping condition is that the accelerating voltage is 30 to 70 kV, for example, 65 kV.
The kV and the dose were 1 × 10 14 to 6 × 10 15 cm −2 , for example, 1 × 10 15 cm −2 . As a result, the P-type impurity regions 211 to 21 are
5 was formed. (FIG. 1 (B))
【0028】その後、緩衝フッ酸溶液によって、酸化珪
素膜205をエッチングし、さらに、フォトレジストの
マスク216を形成した。この場合も実施例1と同様に
燐を注入すべき領域(NMOSのソース/ドレインとな
るべき領域)を開孔した。そして、プラズマドーピング
法によって、燐を有するイオンを注入した。ドーピング
の条件は、加速電圧は10〜30kV、例えば、10k
V、ドーズ量は、1×1014〜6×1015cm-2、例え
ば、2×1015cm-2とした。この結果、島状シリコン
領域203のうち、領域211、212の一部は、それ
までのP型が反転して、N型の領域(NMOSのソース
/ドレインとなる領域)217、218となった。ま
た、島状シリコン領域203の他の部分はP型のまま
で、PMOSのソース/ドレインとなる領域)219、
220となった。NMOSの外周部211’はP型のま
まであった。なお、島状シリコン領域204(画素TF
T)の領域214、215は全面的にレジストで覆われ
ていたので、P型のままであった。(図1(B))Thereafter, the silicon oxide film 205 was etched with a buffered hydrofluoric acid solution, and a photoresist mask 216 was formed. In this case as well, a region to be implanted with phosphorus (a region to be the source / drain of the NMOS) was opened as in the first embodiment. Then, ions having phosphorus were implanted by a plasma doping method. The doping condition is that the accelerating voltage is 10 to 30 kV, for example, 10 kV.
V and the dose amount were 1 × 10 14 to 6 × 10 15 cm −2 , for example, 2 × 10 15 cm −2 . As a result, in the island-shaped silicon region 203, a part of the regions 211 and 212 are inverted from the P-type up to that point to become N-type regions (regions serving as source / drain of NMOS) 217 and 218. . In addition, the other portions of the island-shaped silicon region 203 remain P-type, and are regions that become the source / drain of the PMOS) 219,
220. The outer peripheral portion 211 'of the NMOS remained P-type. The island-shaped silicon region 204 (pixel TF
Since the regions 214 and 215 of T) were entirely covered with the resist, they remained P-type. (FIG. 1 (B))
【0029】上記のように不純物領域を形成した後、酸
素プラズマ中でのアッシングをおこなって、レジストの
マスク216の表面を軽く酸化、除去した後、剥離液に
浸すことによってこれを除去した。After the impurity region was formed as described above, the surface of the resist mask 216 was lightly oxidized and removed by performing ashing in oxygen plasma, and then removed by dipping in a stripping solution.
【0030】さらに、レーザーアニール法によって、ゲ
イト電極部をマスクとしてソース/ドレイン領域の再結
晶化をおこなった。レーザーアニールの条件は、例えば
特願平3−231188や同3−238713に記述さ
れている方法を使用した。本実施例では、レーザーアニ
ール時にアニールすべきシリコン膜の表面に酸化珪素膜
等が存在していないので、途中のレーザー光の吸収によ
るロスが少なく、レーザー光のエネルギー密度を上記の
発明の場合の50〜80%としても、十分なアニール作
用が観察された。その結果、レーザー処理能力が向上せ
しめることができた。(図2(D))Further, the source / drain regions were recrystallized by laser annealing using the gate electrode as a mask. The conditions of the laser annealing were, for example, the methods described in Japanese Patent Application Nos. 3-231188 and 3-238713. In this embodiment, since the silicon oxide film or the like does not exist on the surface of the silicon film to be annealed at the time of laser annealing, the loss due to the absorption of the laser light in the middle is small, and the energy density of the laser light is reduced in the case of the above invention. Even at 50 to 80%, a sufficient annealing effect was observed. As a result, the laser processing ability was able to be improved. (FIG. 2 (D))
【0031】その後、層間絶縁物として、厚さ3000
Å〜3μm、例えば、5000Åの酸化珪素膜221を
RFプラズマCVD法で形成し、さらに、スパッタ法に
よって厚さ500〜1000Å、例えば、800ÅのI
TO(インディウム錫酸化物)膜を形成し、これをパタ
ーニング・エッチングして、アクティブマトリクスの画
素電極222とした。そして、酸化珪素膜221に電極
形成用の穴を開け、アルミニウム配線223〜227を
形成した。こうして、周辺回路のCMOS回路と画素T
FTを完成させた。Then, as an interlayer insulator, a thickness of 3000
A silicon oxide film 221 of Å to 3 μm, for example, 5000 Å is formed by an RF plasma CVD method, and further, I-thickness of 500 to 1000 Å, for example, 800 に よ っ て is formed by sputtering.
A TO (indium tin oxide) film was formed, and this was patterned and etched to form a pixel electrode 222 of an active matrix. Then, holes for forming electrodes were formed in the silicon oxide film 221, and aluminum wirings 223 to 227 were formed. Thus, the CMOS circuit of the peripheral circuit and the pixel T
FT was completed.
【0032】本実施例では、実施例1と異なり、ホウ素
のドーピング際には、選択的なドーピングをおこなわな
かったために、フォトリソグラフィー工程およびマスク
材の除去工程が各1回省略できた。また、燐のドーピン
グの際に、ゲイト絶縁膜である酸化珪素膜205を全面
的に除去するため、後のコンタクトホールの開孔工程に
おいて、NMOSでもPMOSでもコンタクトホールの
深さは同じとなった。なお、本実施例では、ゲイト電極
の側面に陽極酸化物が形成されているので、ゲイト電極
とソース/ドレインはオフセット状態となる。この結
果、耐圧を高め、ソース/ドレイン間のリーク電流を低
減することができた。In the present embodiment, unlike the first embodiment, the selective doping was not performed at the time of doping with boron, so that the photolithography step and the mask material removing step could be omitted once each. In addition, during the doping with phosphorus, the silicon oxide film 205 serving as the gate insulating film is completely removed, so that in the subsequent contact hole opening step, the depth of the contact hole becomes the same for both NMOS and PMOS. . In this embodiment, since the anodic oxide is formed on the side surface of the gate electrode, the gate electrode and the source / drain are in an offset state. As a result, it was possible to increase the breakdown voltage and reduce the leak current between the source and the drain.
【0033】〔実施例3〕 図3に本実施例を示す。ま
ず、基板(コーニング7059、300mm×400m
mもしくは100mm×100mm)301上に下地酸
化膜302として厚さ1000〜3000Åの酸化珪素
膜を形成した。そして、プラズマCVD法やLPCVD
法によってアモルファスシリコン膜を100〜3000
Å、好ましくは500〜1000Å堆積し、これを、5
50〜600℃の還元雰囲気に24時間放置して、結晶
化せしめた。この工程は、レーザー照射によっておこな
ってもよい。そして、このようにして結晶化させたシリ
コン膜をパターニングして島状領域303(NMOS
用)、304(PMOS用)を形成した。さらに、この
上にスパッタ法によって厚さ700〜1500Å、例え
ば、1200Åの酸化珪素膜305を形成した。Embodiment 3 FIG. 3 shows this embodiment. First, a substrate (Corning 7059, 300 mm × 400 m
(m or 100 mm × 100 mm) 301, a silicon oxide film having a thickness of 1000 to 3000 ° was formed as a base oxide film 302. And plasma CVD or LPCVD
100-3000 amorphous silicon film
{Preferably 500-1000} and deposit 5
It was left in a reducing atmosphere at 50 to 600 ° C. for 24 hours to be crystallized. This step may be performed by laser irradiation. Then, the silicon film crystallized in this manner is patterned to form island regions 303 (NMOS
) And 304 (for PMOS). Further, a silicon oxide film 305 having a thickness of 700 to 1500 °, for example, 1200 ° was formed thereon by sputtering.
【0034】その後、厚さ1000Å〜3μmのアルミ
ニウム(1重量%のSi、もしくは0.1〜0.3重量
%のSc(スカンジウム)を含む)膜を電子ビーム蒸着
法もしくはスパッタ法によって形成した。そして、フォ
トレジスト(例えば、東京応化製、OFPR800/3
0cp)をスピンコート法によって形成した。フォトレ
ジストの形成前に、陽極酸化法によって厚さ100〜1
000Åの酸化アルミニウム膜を表面に形成しておく
と、フォトレジストとの密着性が良く、また、フォトレ
ジストからの電流のリークを抑制することにより、後の
陽極酸化工程において、多孔質陽極酸化物を側面のみに
形成するうえで有効であった。その後、フォトレジスト
とアルミニウム膜をパターニングして、アルミニウム膜
と一緒にエッチングし、各島状領域303、304を横
断するゲイト電極306、307を形成した。ゲイト電
極上にマスク膜308、309が残っている。このマス
ク膜の材料としてはこれ以外に感光性ポリイミド、もし
くは通常のポリイミドでエッチングの可能なものを使用
してもよい。Thereafter, an aluminum (containing 1% by weight of Si or 0.1 to 0.3% by weight of Sc (scandium)) film having a thickness of 1000 to 3 μm was formed by an electron beam evaporation method or a sputtering method. Then, a photoresist (for example, OFPR800 / 3 manufactured by Tokyo Ohka)
0 cp) by spin coating. Before the formation of the photoresist, a thickness of 100 to 1
By forming an aluminum oxide film of 2,000 mm on the surface, adhesion to the photoresist is good, and current leakage from the photoresist is suppressed, so that a porous anodic oxide is formed in a subsequent anodic oxidation step. Was effective in forming only on the side surface. Thereafter, the photoresist and the aluminum film were patterned and etched together with the aluminum film to form gate electrodes 306 and 307 crossing each of the island regions 303 and 304. The mask films 308 and 309 remain on the gate electrode. As the material of the mask film, a photosensitive polyimide or an ordinary polyimide which can be etched may be used.
【0035】次に、ゲイト電極のうち、NMOSのゲイ
ト電極306のみに電解溶液中で電流を印加することに
よって、それぞれのゲイト電極の側面に厚さ3000〜
6000Å、例えば、厚さ5000Åの多孔質の陽極酸
化物310を形成した。この際には、予め、NMOSの
みに電流が流れるような回路としておくことが望まし
い。陽極酸化は、3〜20%のクエン酸もしくはショウ
酸、燐酸、クロム酸、硫酸等の酸性水溶液を用いておこ
ない、10〜30Vの一定電流をゲイト電極に印加すれ
ばよい。本実施例ではシュウ酸溶液(30℃)中で電圧
を10Vとし、20〜40分、陽極酸化した。陽極酸化
物の厚さは陽極酸化時間によって制御した。(図3
(A))Next, by applying a current in the electrolytic solution only to the NMOS gate electrode 306 of the gate electrodes, a thickness of 3000 to 3000 is applied to the side surface of each gate electrode.
A porous anodic oxide 310 having a thickness of 6000Å, for example, 5000Å was formed. In this case, it is desirable that a circuit in which a current flows only through the NMOS is provided in advance. The anodic oxidation may be performed using a 3 to 20% aqueous solution of citric acid or oxalic acid, phosphoric acid, chromic acid, sulfuric acid, or the like, and applying a constant current of 10 to 30 V to the gate electrode. In this example, the voltage was set to 10 V in an oxalic acid solution (30 ° C.), and anodization was performed for 20 to 40 minutes. The thickness of the anodic oxide was controlled by the anodic oxidation time. (FIG. 3
(A))
【0036】次に、マスク308,309を除去し、再
び電解溶液中において、ゲイト電極に電流を印加した。
今回は、3〜10%の酒石液、硼酸、硝酸が含まれたエ
チレングルコール溶液を用い、かつ、NMOS、PMO
Sともに電流を印加した。溶液の温度は10℃前後の室
温より低い方が良好な酸化膜が得られた。この工程でゲ
イト電極の上面および側面にバリヤ型の陽極酸化物31
1、312が形成された。バリヤ型の陽極酸化物の厚さ
は印加電圧に比例し、印加電圧が150Vで2000Å
の陽極酸化物が形成された。(図3(B))Next, the masks 308 and 309 were removed, and a current was again applied to the gate electrode in the electrolytic solution.
This time, an ethylene glycol solution containing 3-10% tartaric acid, boric acid and nitric acid was used, and NMOS, PMO
Current was applied to both S. A better oxide film was obtained when the temperature of the solution was lower than room temperature around 10 ° C. In this step, a barrier type anodic oxide 31 is formed on the upper and side surfaces of the gate electrode.
1, 312 were formed. The thickness of the barrier type anodic oxide is proportional to the applied voltage.
Of anodic oxide was formed. (FIG. 3 (B))
【0037】注目すべきは、バリヤ型の陽極酸化が後の
工程であるにもかかわらず、多孔質の陽極酸化物310
の外側にバリヤ型の陽極酸化物311ができるのではな
く、バリヤ型の陽極酸化物311は多孔質陽極酸化物3
10とゲイト電極306の間に形成されることである。
この構造で全面に加速したホウ素を有するイオンを活性
層に注入した。ドーピングの条件は、加速電圧は30〜
70kV、例えば、65kV、ドーズ量は、1×1014
〜6×1015cm-2、例えば、5×1014cm-2とし
た。この結果、島状シリコン領域303、304にはP
型不純物領域313〜316が形成された。(図3
(C))It should be noted that, despite barrier-type anodization being a later step, porous anodic oxide 310
Is not formed outside the barrier anodic oxide 311, but the barrier anodic oxide 311 is a porous anodic oxide 311.
10 and the gate electrode 306.
With this structure, ions having boron accelerated over the entire surface were implanted into the active layer. Doping conditions are as follows.
70 kV, for example, 65 kV, and the dose amount is 1 × 10 14
66 × 10 15 cm −2 , for example, 5 × 10 14 cm −2 . As a result, the island-like silicon regions 303 and 304 have P
Type impurity regions 313 to 316 were formed. (FIG. 3
(C))
【0038】そして、ドライエッチング法、ウェットエ
ッチング法等によって絶縁膜305をエッチングした。
この際には陽極酸化物310〜312およびゲイト電極
306、307に覆われた領域の下側の絶縁膜は実質的
にエッチングされない。すなわち、ゲイト電極がアルミ
ニウム、タンタル、、チタンを主成分とし、一方、絶縁
膜104が酸化珪素を主成分とする場合において、ドラ
イエッチング法を用いる場合には、フッ素系(例えばN
F3 、SF6 )のエッチングガスを用いて、ドライエッ
チングをおこなえば、酸化珪素である絶縁膜305は素
早くエッチングされるが、酸化アルミニウム、酸化タン
タル、酸化チタンのエッチングレートは十分に小さいの
で絶縁膜305を選択的にエッチングできる。Then, the insulating film 305 was etched by a dry etching method, a wet etching method, or the like.
At this time, the insulating film below the region covered with the anodic oxides 310 to 312 and the gate electrodes 306 and 307 is not substantially etched. That is, when the gate electrode is mainly composed of aluminum, tantalum, or titanium, and the insulating film 104 is mainly composed of silicon oxide, if a dry etching method is used, a fluorine-based (for example, N
With F 3, the etching gas of SF 6), by performing the dry etching, although the insulating film 305 is a silicon oxide is quickly etched, aluminum oxide, tantalum oxide, the etching rate of the titanium oxide is sufficiently small insulated The film 305 can be selectively etched.
【0039】また、ウェットエッチングにおいては、1
/100フッ酸等のフッ酸系のエッチャントを用いれば
よい。この場合にも酸化珪素である絶縁膜305は素早
くエッチングされるが、酸化アルミニウム、酸化タンタ
ル、酸化チタンのエッチングレートは十分に小さいので
絶縁膜305を選択的にエッチングできる。In wet etching, 1
A hydrofluoric acid-based etchant such as / 100 hydrofluoric acid may be used. In this case as well, the insulating film 305 made of silicon oxide is quickly etched, but the etching rate of aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide is sufficiently small, so that the insulating film 305 can be selectively etched.
【0040】その後、燐酸、酢酸、硝酸の混酸を用いて
陽極酸化物310をエッチングした。この燐酸系のエッ
チャントにおいては、多孔質陽極酸化物のエッチングレ
ートはバリヤ型陽極酸化物のエッチングレートの10倍
以上であった。したがって、バリヤ型の陽極酸化物31
1、312は、燐酸系のエッチャントでは実質的にエッ
チングされないので、内側のゲイト電極を守ることがで
きた。このエッチングでは多孔質型陽極酸化物のエッチ
ングレートは約600Å/分であった。その下のゲイト
絶縁膜(酸化珪素)、および、バリヤ型陽極酸化物31
1、312はそのまま残存した。Thereafter, the anodic oxide 310 was etched using a mixed acid of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid. In this phosphoric acid-based etchant, the etching rate of the porous anodic oxide was at least 10 times the etching rate of the barrier anodic oxide. Therefore, the barrier type anodic oxide 31
Since Nos. 1 and 312 were not substantially etched by the phosphoric acid-based etchant, the inner gate electrode could be protected. In this etching, the etching rate of the porous anodic oxide was about 600 ° / min. Gate insulating film (silicon oxide) thereunder and barrier type anodic oxide 31
1, 312 remained as they were.
【0041】その後、実施例1と同様にフォトレジスト
のマスク317を形成し、PMOSの領域をレジストで
覆った。そして、プラズマドーピング法によって、砒素
を有するイオンを注入した。ドーピングの条件は、加速
電圧は10〜30kV、例えば、10kV、ドーズ量
は、1×1014〜6×1015cm-2、例えば、1×10
15cm-2とした。この結果、島状シリコン領域303の
領域313、314は、それまでのP型が反転して、N
型の領域(NMOSのソース/ドレインとなる領域)3
18、319となった。島状シリコン領域304の領域
315、316は全面的にレジストで覆われていたの
で、P型のままであった。(図3(D))Thereafter, a photoresist is formed in the same manner as in the first embodiment.
Is formed, and the PMOS region is formed with a resist.
Covered. Then, arsenic is formed by plasma doping.
Was implanted. Doping conditions accelerated
Voltage is 10 to 30 kV, for example, 10 kV, dose amount
Is 1 × 1014~ 6 × 10Fifteencm-2, For example, 1 × 10
Fifteencm-2And As a result, the island-shaped silicon region 303
In regions 313 and 314, the P-type is inverted, and N
Region (region serving as source / drain of NMOS) 3
18, 319. Region of island-shaped silicon region 304
315 and 316 were completely covered with resist
And remained P-type. (FIG. 3 (D))
【0042】さらに、引き続き、イオン源、加速電圧、
ドーズ量を変更して、プラズマドーピング法によって、
燐を有するイオンを注入した。ドーピングの条件は、加
速電圧は80〜110kV、例えば、90kVと高く
し、一方、ドーズ量は、1×1013〜1×1014c
m-2、例えば、5×1013cm-2と少なくした。このド
ーピング工程においては、燐は絶縁膜305’を透過し
て、下の活性層まで注入され、N型の領域320、32
1が形成された。ただし、この領域320、321では
ドーズ量が少ないので、形成される不純物領域の導電型
は弱いN型(N- 型)であった。(図3(E))Further, the ion source, the accelerating voltage,
By changing the dose, by plasma doping,
Phosphorus-containing ions were implanted. The doping condition is such that the acceleration voltage is as high as 80 to 110 kV, for example, 90 kV, while the dose is 1 × 10 13 to 1 × 10 14 c.
m −2 , for example, 5 × 10 13 cm −2 . In this doping step, phosphorus penetrates the insulating film 305 'and is implanted into the active layer below, and the N-type regions 320, 32
1 was formed. However, since the dose is small in the regions 320 and 321, the conductivity type of the formed impurity region is a weak N-type (N − type). (FIG. 3 (E))
【0043】その後、酸素プラズマ中でのアッシングを
おこなって、レジストのマスク317の表面を軽く酸
化、除去した後、剥離液に浸すことによってこれを除去
した。本実施例では、高速イオン注入の工程において、
高い加速エネルギーによって、レジストの炭化が進行
し、レジストマスクの剥離に支障が出ることが懸念され
るかもしれない。しかしながら、高速イオンのドーズ量
は、低速イオン注入の1/10以下であるので、レジス
トマスクに与える影響は十分に小さく、実際の工程にお
いてはほとんど問題がなかった。Thereafter, the surface of the resist mask 317 was lightly oxidized and removed by ashing in oxygen plasma, and then the resist mask 317 was removed by dipping in a stripper. In this embodiment, in the process of high-speed ion implantation,
It may be feared that the carbonization of the resist proceeds due to the high acceleration energy, thereby hindering the removal of the resist mask. However, since the dose of the high-speed ions is 1/10 or less of the low-speed ion implantation, the effect on the resist mask is sufficiently small, and there is almost no problem in the actual process.
【0044】その後、実施例2と同様にKrFエキシマ
ーレーザー(波長248nm、パルス幅20nsec)
を照射して、活性層中に導入された不純物イオンの活性
化をおこなった。Thereafter, as in Example 2, a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 nsec)
To activate the impurity ions introduced into the active layer.
【0045】SIMS(二次イオン質量分析法)の結果
によると、領域318、319の砒素の濃度は1×10
20〜2×1021cm-3、領域320、321の燐の濃度
は1×1017〜2×1018cm-3であった。ドーズ量換
算では、前者は5×1014〜5×1015cm-2、後者は
1×1013〜1×1014cm-2であった。その後、層間
絶縁物として、厚さ3000Å〜3μm、例えば、50
00Åの酸化珪素膜322をRFプラズマCVD法で形
成し、これに電極形成用の穴を開け、アルミニウム配線
323〜326を形成した。According to the result of SIMS (secondary ion mass spectrometry), the arsenic concentration in the regions 318 and 319 is 1 × 10
20 to 2 × 10 21 cm −3 and the concentration of phosphorus in the regions 320 and 321 were 1 × 10 17 to 2 × 10 18 cm −3 . In terms of dose, the former was 5 × 10 14 to 5 × 10 15 cm −2 and the latter was 1 × 10 13 to 1 × 10 14 cm −2 . Then, as an interlayer insulating material, a thickness of 3000 to 3 μm, for example, 50
A 00 ° silicon oxide film 322 was formed by an RF plasma CVD method, holes for forming electrodes were formed in the silicon oxide film 322, and aluminum wirings 323 to 326 were formed.
【0046】本実施例では、PMOSは実施例2と同様
な構造としたのに対し、NMOSはいわゆる低濃度ドレ
イン構造(以下、領域320、321を高抵抗領域とい
う)に近い構造とすることができた。これは、NMOS
が受けやすいホットキャリヤによる劣化の影響を低減す
ることに対して効果的である。PMOSもNMOSと同
様な高抵抗領域を湯有する構造にすることが好ましいよ
うに思われるかもしれない。そのことは不可能ではない
し、本発明が否定することでもないが、実際にはPMO
Sの電界効果移動度は、NMOSのそれと比較すると通
常、半分程度であるのに、さらに、高抵抗領域(ソース
/ソレイン間に直列に挿入された抵抗として機能する)
を設けると、実際のドレイン電流がさらに減少してしま
い、好ましくない。In this embodiment, the PMOS has a structure similar to that of the second embodiment, whereas the NMOS has a structure close to a so-called low-concentration drain structure (hereinafter, the regions 320 and 321 are called high-resistance regions). did it. This is NMOS
This is effective in reducing the influence of deterioration due to hot carriers that are susceptible to heat. It may seem that it is preferable for the PMOS to have a structure having a high resistance region similar to the NMOS. That is not impossible, and the invention does not deny it,
The field-effect mobility of S is usually about half as compared with that of NMOS, but it is further high-resistance region (functions as a resistor inserted in series between source / solein).
Is not preferable because the actual drain current further decreases.
【0047】むしろ、ホットキャリヤによる劣化が少な
いPMOSは通常の構造とし、移動度は高いがホットキ
ャリヤによる劣化が問題なるNMOSにのみ高抵抗領域
を形成すると、NMOSの実際のドレイン電流とPMO
Sのそれとでバランスが取れて好ましい。もちろん、P
MOSでもホットキャリヤによる劣化の無視できない、
サブミクロン以下のデザインルールのTFTの場合には
この限りではない。Rather, a PMOS having a small deterioration due to hot carriers has a normal structure, and a high-resistance region is formed only in an NMOS which has a high mobility but deteriorates due to hot carriers.
It is preferable because it balances with that of S. Of course, P
Even with MOS, deterioration due to hot carriers cannot be ignored.
This is not the case for a TFT having a design rule of submicron or less.
【0048】〔実施例4〕 図5に本実施例を示す。ま
ず、基板(コーニング7059、300mm×400m
mもしくは100mm×100mm)501上に下地酸
化膜502として厚さ1000〜3000Åの酸化珪素
膜を、さらに、プラズマCVD法やLPCVD法によっ
てアモルファスシリコン膜を100〜3000Å、好ま
しくは500〜1000Å堆積し、これを、550〜6
00℃の還元雰囲気に24時間放置して、結晶化せしめ
た。そして、このようにして結晶化させたシリコン膜を
パターニングして島状領域503(NMOS用)、50
4(PMOS用)を形成した。さらに、この上にプラズ
マCVD法によって厚さ700〜1500Å、例えば、
1200Åの酸化珪素膜505を形成した。Embodiment 4 FIG. 5 shows this embodiment. First, a substrate (Corning 7059, 300 mm × 400 m
m or 100 mm × 100 mm) 501 as a base oxide film 502, a silicon oxide film having a thickness of 1000 to 3000 ° is deposited, and an amorphous silicon film is further deposited by a plasma CVD method or LPCVD method at 100 to 3000 °, preferably 500 to 1000 °, This is 550-6
It was left in a reducing atmosphere at 00 ° C. for 24 hours to be crystallized. Then, the silicon film thus crystallized is patterned to form island-like regions 503 (for NMOS), 50
4 (for PMOS). Further, a thickness of 700 to 1500 ° is formed thereon by a plasma CVD method, for example,
A 1200 ° silicon oxide film 505 was formed.
【0049】その後、厚さ1000Å〜3μmのアルミ
ニウム(1重量%のSi、もしくは0.1〜0.3重量
%のSc(スカンジウム)を含む)膜をスパッタ法によ
って形成した。そして、これをパターニングしてゲイト
電極・配線506(NMOS用)、508(PMOS
用)を形成し、実施例2と同様に陽極酸化法によって、
バリヤ型の陽極酸化膜507、509を形成した。この
際、陽極酸化時間をNMOSをPMOSよりも長くする
ことにより、NMOSのゲイト電極・配線の陽極酸化物
507の厚さを2000〜3000Å、PMOSのゲイ
ト電極・配線の陽極酸化物509の厚さを500〜10
00Åとした。(図5(A))Thereafter, an aluminum (containing 1% by weight of Si or 0.1 to 0.3% by weight of Sc (scandium)) film having a thickness of 1000 to 3 μm was formed by a sputtering method. Then, this is patterned to form a gate electrode / wiring 506 (for NMOS) and 508 (for PMOS).
), And anodized in the same manner as in Example 2.
Barrier type anodic oxide films 507 and 509 were formed. At this time, by making the anodic oxidation time longer than that of the PMOS, the thickness of the anodic oxide 507 of the NMOS gate electrode / wiring is set to 2000 to 3000 °, and the thickness of the anodic oxide 509 of the PMOS gate electrode / wiring. From 500 to 10
00 °. (FIG. 5 (A))
【0050】この構造で全面に加速したホウ素を有する
イオンをプラズマドーピング法によって活性層に注入し
た。ドーピングの条件は、加速電圧は30〜70kV、
例えば、65kV、ドーズ量は、1×1014〜6×10
15cm-2、例えば、5×1014cm-2とした。この結
果、島状シリコン領域503、504にはP型不純物領
域510〜513が形成された。(図5(B))In this structure, ions having boron accelerated over the entire surface were implanted into the active layer by a plasma doping method. Doping conditions are as follows: acceleration voltage is 30 to 70 kV,
For example, 65 kV, dose amount is 1 × 10 14 to 6 × 10
It was 15 cm -2 , for example, 5 × 10 14 cm -2 . As a result, P-type impurity regions 510 to 513 were formed in the island-shaped silicon regions 503 and 504. (FIG. 5 (B))
【0051】そして、ドライエッチング法、もしくはウ
ェットエッチング法等によって絶縁膜505をエッチン
グした。その後、実施例1と同様にフォトレジストのマ
スク514を形成し、PMOSの領域をレジストで覆っ
た。そして、プラズマドーピング法によって、燐を有す
るイオンを注入した。ドーピングの条件は、加速電圧は
10〜30kV、例えば、10kV、ドーズ量は、5×
1014〜5×1015cm-2、例えば、1×1015cm-2
とした。この結果、島状シリコン領域503の領域51
0、511は、それまでのP型が反転して、N型の領域
(NMOSのソース/ドレインとなる領域)515、5
16となった。(図5(C))Then, the insulating film 505 was etched by a dry etching method, a wet etching method, or the like. Thereafter, a photoresist mask 514 was formed in the same manner as in Example 1, and the region of the PMOS was covered with the resist. Then, ions having phosphorus were implanted by a plasma doping method. The doping conditions are as follows: the acceleration voltage is 10 to 30 kV, for example, 10 kV, and the dose is 5 ×
10 14 to 5 × 10 15 cm −2 , for example, 1 × 10 15 cm −2
And As a result, the region 51 of the island-shaped silicon region 503 is formed.
0 and 511 are N-type regions (regions to be the source / drain of NMOS) 515 and 5
It was 16. (FIG. 5 (C))
【0052】さらに、引き続き、加速電圧、ドーズ量を
変更して、プラズマドーピング法によって、燐を有する
イオンを注入した。ドーピングの条件は、加速電圧は6
5〜110kV、例えば、80kVと高くし、一方、ド
ーズ量は、1×1013〜5×1014cm-2、例えば、5
×1013cm-2と、先のソース/ドレイン作製の際に比
較して1桁以上低濃度とした。このドーピング工程にお
いては図5(D)の点線で示すように、燐は活性層を透
過して、下地膜の奥深くまで注入され、また、イオンド
ーピング法ではイオンの指向性が良くないので、垂直方
向ばかりでなく、横方向にも拡がった。ただし、このド
ーピング工程では、ドーズ量が少ないので、形成される
不純物領域の導電型は弱いN型(N- 型)であった。
(図5(D))Subsequently, ions having phosphorus were implanted by the plasma doping method while changing the acceleration voltage and the dose. The doping condition is that the acceleration voltage is 6
5 to 110 kV, for example, 80 kV, while the dose is 1 × 10 13 to 5 × 10 14 cm −2 , for example, 5
× 10 13 cm -2 , which is lower by one digit or more than that in the previous source / drain fabrication. In this doping step, as shown by the dotted line in FIG. 5 (D), phosphorus penetrates the active layer and is implanted deep into the underlying film, and the ion doping method has poor ion directivity. It spread not only in the direction but also in the lateral direction. However, in this doping step, since the dose was small, the conductivity type of the impurity region formed was a weak N-type (N − type).
(FIG. 5 (D))
【0053】本実施例では、低速イオンを注入した後、
高速イオンを注入したが、その逆であってもよいことは
いうまでもない。また、低速イオンと高速イオンを同時
に注入してもよい。さらには、高速イオンと低速イオン
で注入すべきドーピング不純物を変更し、例えば、前者
を拡散性の良好な燐、後者を比較的拡散しにくい砒素と
してもよい。In this embodiment, after the slow ions are implanted,
Although high-speed ions are implanted, it is needless to say that the reverse is also possible. Further, slow ions and fast ions may be implanted simultaneously. Further, the doping impurities to be implanted with the fast ions and the slow ions may be changed. For example, the former may be phosphorus with good diffusibility, and the latter may be arsenic which is relatively hard to diffuse.
【0054】その後、酸素プラズマ中でのアッシングを
おこなって、レジストのマスク514の表面を軽く酸
化、除去した後、剥離液に浸すことによってこれを除去
した。そして、実施例2と同様にKrFエキシマーレー
ザー(波長248nm、パルス幅20nsec)を照射
して、活性層中に導入された不純物イオンの活性化をお
こなった。この結果、N型不純物領域515、516に
隣接して、より濃度の低いN型の不純物領域517、5
18が形成された。ただし、便宜上、図においては、境
界を示したが、実際には領域517、518と領域51
5、516の境界は明確なものではなく、なだらかに濃
度が変化していることに注意すべきである。Thereafter, the surface of the resist mask 514 was lightly oxidized and removed by ashing in oxygen plasma, and then the resist mask 514 was removed by dipping in a stripper. Then, similarly to Example 2, irradiation with a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 nsec) was performed to activate the impurity ions introduced into the active layer. As a result, adjacent to the N-type impurity regions 515 and 516, the N-type impurity regions 517 and
18 were formed. However, for convenience, the boundaries are shown in the figure, but actually the regions 517 and 518 and the region 51 are shown.
It should be noted that the boundaries between 5,516 are not clear and the density changes gradually.
【0055】SIMS(二次イオン質量分析法)の結果
によると、領域515、516の不純物濃度は1×10
20〜2×1021cm-3、領域517、518では1×1
017〜2×1018cm-3であった。ドーズ量換算では、
前者は5×1014〜5×1015cm-2、後者は2×10
13〜5×1014cm-2であった。その後、層間絶縁物と
して、厚さ3000Å〜3μm、例えば、5000Åの
酸化珪素膜519をRFプラズマCVD法で形成し、こ
れに電極形成用の穴を開け、アルミニウム配線520〜
523を形成した。According to the result of SIMS (secondary ion mass spectrometry), the impurity concentration of the regions 515 and 516 is 1 × 10
20 to 2 × 10 21 cm −3 , 1 × 1 in regions 517 and 518
0 17 to 2 × 10 18 cm −3 . In dose conversion,
The former is 5 × 10 14 to 5 × 10 15 cm −2 and the latter is 2 × 10
13 was ~5 × 10 14 cm -2. Thereafter, a silicon oxide film 519 having a thickness of 3000 to 3 μm, for example, 5000 mm is formed as an interlayer insulator by RF plasma CVD, and holes for forming electrodes are formed in the silicon oxide film 519.
523 were formed.
【0056】本実施例では、NMOSとPMOSで、陽
極酸化物の厚さが異なるので、オフセット幅が異なる。
加えて、NMOSでは2段階のドーピングをおこなった
ため、ソース/ドレインに隣接してソース/ドレインよ
りも不純物濃度の小さな領域を形成することができた。
このような領域は実施例3の低濃度ドレイン構造と同様
な効果をもたらし、ホットキャリヤによる劣化の影響を
低減することに対して効果的である。しかも、本実施例
は、実施例3と比較しても明らかなように、簡単に低濃
度ドレインと同じ構成を得ることができるのが特長であ
る。In this embodiment, the offset width is different between the NMOS and the PMOS because the thickness of the anodic oxide is different.
In addition, since the NMOS was subjected to two-stage doping, a region having a lower impurity concentration than the source / drain could be formed adjacent to the source / drain.
Such a region has the same effect as the low-concentration drain structure of the third embodiment, and is effective in reducing the influence of deterioration due to hot carriers. Moreover, this embodiment is characterized in that the same configuration as that of the low-concentration drain can be easily obtained, as is clear from comparison with the third embodiment.
【0057】〔実施例5〕 図6に本実施例を示す。ま
ず、基板(NHテクノグラス社製、NA35、300m
m×400mmもしくは100mm×100mm)60
1上に下地酸化膜602として厚さ1000〜3000
Åの酸化珪素膜を、さらに、プラズマCVD法やLPC
VD法によってアモルファスシリコン膜を100〜30
00Å、好ましくは500〜1000Å堆積し、これ
を、550〜600℃の還元雰囲気に24時間放置し
て、結晶化せしめた。そして、このようにして結晶化さ
せたシリコン膜をパターニングして島状領域603(N
MOS用)、604(PMOS用)を形成した。さら
に、この上にプラズマCVD法によって厚さ700〜1
500Å、例えば、1200Åの酸化珪素膜605を形
成した。Embodiment 5 FIG. 6 shows this embodiment. First, a substrate (manufactured by NH Techno Glass, NA35, 300 m
m × 400mm or 100mm × 100mm) 60
1 as a base oxide film 602 having a thickness of 1000 to 3000
The silicon oxide film of Å is further subjected to plasma CVD or LPC.
Amorphous silicon film is 100 to 30 by VD method.
Deposited at 00 °, preferably 500-1000 °, and left in a reducing atmosphere at 550-600 ° C. for 24 hours to crystallize. Then, the silicon film crystallized in this manner is patterned to form island-shaped regions 603 (N
MOS) and 604 (for PMOS). Further, a thickness of 700 to 1 is formed thereon by plasma CVD.
A silicon oxide film 605 having a thickness of 500 °, for example, 1200 ° was formed.
【0058】その後、厚さ500〜2000ÅのN型の
多結晶シリコン膜を減圧CVD法によって堆積し、さら
に、2000Å〜3μmの珪化タングステンあるいは珪
化モリブテン、もしくは珪化チタン膜をスパッタ法によ
って形成した。そして、これをパターニングしてゲイト
電極・配線を形成した。ゲイト電極は下にシリコン膜6
06、607、上に珪化タングステン等の被膜608、
609がある。(図6(A))Thereafter, an N-type polycrystalline silicon film having a thickness of 500 to 2000 .ANG. Was deposited by a low-pressure CVD method, and a tungsten silicide, molybdenum silicide, or titanium silicide film having a thickness of 2000 to 3 .mu.m was formed by a sputtering method. Then, this was patterned to form a gate electrode and a wiring. Gate electrode is silicon film 6 below
06, 607, a coating 608 of tungsten silicide or the like thereon,
609. (FIG. 6 (A))
【0059】この構造で全面に加速したホウ素を有する
イオンを活性層に注入した。ドーピングの条件は、加速
電圧は30〜70kV、例えば、65kV、ドーズ量
は、1×1014〜6×1015cm-2、例えば、5×10
14cm-2とした。この結果、島状シリコン領域603、
604にはP型不純物領域610〜613が形成され
た。(図6(B))In this structure, ions having boron accelerated over the entire surface were implanted into the active layer. The doping conditions are as follows: acceleration voltage is 30 to 70 kV, for example, 65 kV, and dose is 1 × 10 14 to 6 × 10 15 cm −2 , for example, 5 × 10
It was 14 cm -2 . As a result, the island-shaped silicon region 603,
At 604, P-type impurity regions 610 to 613 are formed. (FIG. 6 (B))
【0060】そして、ドライエッチング法、もしくはウ
ェットエッチング法等によって絶縁膜605をエッチン
グした。その後、実施例1と同様にフォトレジストのマ
スク614を形成し、PMOSの領域をレジストで覆っ
た。そして、プラズマドーピング法によって、燐を有す
るイオンを注入した。ドーピングの条件は、加速電圧は
10〜30kV、例えば、10kV、ドーズ量は、1×
1014〜6×1015cm-2、例えば、1×1015cm-2
とした。この結果、島状シリコン領域603の領域61
0、611は、それまでのP型が反転して、N型の領域
(NMOSのソース/ドレインとなる領域)615、6
16となった。(図6(C))Then, the insulating film 605 was etched by a dry etching method, a wet etching method, or the like. Thereafter, a photoresist mask 614 was formed as in Example 1, and the region of the PMOS was covered with the resist. Then, ions having phosphorus were implanted by a plasma doping method. The doping conditions are as follows: the acceleration voltage is 10 to 30 kV, for example, 10 kV, and the dose is 1 ×
10 14 to 6 × 10 15 cm −2 , for example, 1 × 10 15 cm −2
And As a result, the region 61 of the island-shaped silicon region 603 is formed.
0 and 611 are N-type regions (regions that become NMOS source / drain) 615 and 6 in which the P-type is inverted.
It was 16. (FIG. 6 (C))
【0061】その後、酸素プラズマ中でのアッシングを
おこなって、レジストのマスク614の表面を軽く酸
化、除去した後、剥離液に浸すことによってこれを除去
した。そして、実施例2と同様にKrFエキシマーレー
ザー(波長248nm、パルス幅20nsec)を照射
して、活性層中に導入された不純物イオンの活性化をお
こなった。その後、層間絶縁物として、厚さ3000Å
〜3μm、例えば、5000Åの酸化珪素膜617をR
FプラズマCVD法で形成し、これに電極形成用の穴を
開け、アルミニウム配線618〜621を形成した。After that, the surface of the resist mask 614 was lightly oxidized and removed by ashing in oxygen plasma, and then the resist mask 614 was removed by immersion in a stripping solution. Then, similarly to Example 2, irradiation with a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 nsec) was performed to activate the impurity ions introduced into the active layer. After that, as an interlayer insulator, the thickness is 3000 mm.
To 3 μm, for example, 5000 °
An aluminum wiring 618 to 621 was formed by forming a hole for electrode formation in this by F plasma CVD.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明は、TFTを用いて歩留り良くC
MOSを構成する上で極めて効果的であると信じる。上
記実施例では、ガラス基板等の上にTFTを形成する場
合についてのみ記述したが、単結晶半導体の表面に形成
された集積回路上に、さらに絶縁膜を介して設けられた
3次元集積回路(立体集積回路)にも適用できることは
自明であろう。According to the present invention, a TFT is produced with a good yield by using a TFT.
I believe it is extremely effective in constructing MOS. In the above embodiment, only the case where a TFT is formed on a glass substrate or the like has been described. However, a three-dimensional integrated circuit (an integrated circuit formed on the surface of a single crystal semiconductor and further provided with an insulating film therebetween) is provided. It is obvious that the present invention can be applied to a three-dimensional integrated circuit.
【0063】加えて、本発明はMIS型の回路のみでは
なく、バイポーラ型のトランジスタ作製にも用いられ
る。例えば、NPN型のバイポーラトランジスタは、N
型の半導体被膜中に選択的に、かつ、ホウ素を酸化珪素
を介してイオン注入してベースとし、さらに、この酸化
珪素膜を除去もしくは薄膜化して、燐を添加することに
より、作製できる。このようなバイポーラトランジスタ
もMIS型装置と同一基板上に作製することができ、バ
イCMOS回路を得ることができる。In addition, the present invention can be used not only for manufacturing MIS type circuits but also for manufacturing bipolar type transistors. For example, an NPN-type bipolar transistor has N
It can be manufactured by selectively ion-implanting boron through silicon oxide into a semiconductor film of a mold to form a base, further removing or thinning the silicon oxide film, and adding phosphorus. Such a bipolar transistor can also be manufactured on the same substrate as the MIS device, and a bi-CMOS circuit can be obtained.
【図1】 実施例の作製工程を示す(実施例1参照)FIG. 1 shows a manufacturing process of an example (see Example 1).
【図2】 実施例の作製工程を示す(実施例2参照)FIG. 2 shows a manufacturing process of an example (see Example 2).
【図3】 実施例の作製工程を示す(実施例3参照)FIG. 3 shows a manufacturing process of an example (see Example 3).
【図4】 本発明を適用すべき液晶ディスプレーのブロ
ック図を示す。(実施例2参照)FIG. 4 is a block diagram of a liquid crystal display to which the present invention is applied. (See Example 2)
【図5】 実施例の作製工程を示す(実施例4参照)FIG. 5 shows a manufacturing process of an example (see Example 4).
【図6】 実施例の作製工程を示す(実施例5参照)FIG. 6 shows a manufacturing process of an example (see Example 5).
101・・・・・・基板(石英) 102・・・・・・下地膜(酸化珪素) 103、104・・島状活性層(シリコン) 105・・・・・・ゲイト絶縁膜(酸化珪素) 106、107・・ゲイト電極(燐ドープシリコン) 108・・・・・・ホウ素イオン注入のためのマスク
(フォトレジスト) 109、110・・P型領域(Pチャネル型TFTのソ
ース/ドレイン) 111・・・・・・燐イオン注入のためのマスク(フォ
トレジスト) 113、114・・N型領域(Nチャネル型TFTのソ
ース/ドレイン) 115・・・・・・層間絶縁物(リンボロンガラス) 116〜119・・金属電極・配線101: substrate (quartz) 102: underlying film (silicon oxide) 103, 104: island-shaped active layer (silicon) 105: gate insulating film (silicon oxide) 106, 107... Gate electrode (phosphorus-doped silicon) 108... Mask (photoresist) for boron ion implantation 109, 110... P-type region (source / drain of P-channel TFT) 111. ... Masks (photoresist) for phosphorus ion implantation 113, 114... N-type region (source / drain of N-channel TFT) 115... Interlayer insulator (phosphorus glass) 116 ~ 119 ・ ・ Metal electrode ・ Wiring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 27/092 H01L 27/08 321B 321E (56)参考文献 特開 平1−310574(JP,A) 特開 平6−301056(JP,A) 特開 平5−160153(JP,A) 特開 平5−267567(JP,A)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H01L 27/092 H01L 27/08 321B 321E (56) References JP-A-1-310574 (JP, A) JP-A-6-301056 (JP, A) JP-A-5-160153 (JP, A) JP-A-5-267567 (JP, A)
Claims (3)
導体薄膜を形成する工程と、 前記複数の半導体薄膜を覆う絶縁被膜を形成する工程
と、 前記複数の半導体薄膜の上に前記絶縁被膜を介して複数
のゲート電極を形成する工程と、 ホウ素を含むイオンを前記複数の半導体薄膜のうちP型
の半導体となるべき領域に選択的に注入する工程と、 前記P型の半導体となるべき領域をレジストマスクで覆
い、前記複数の半導体薄膜のうちN型の半導体となるべ
き領域の前記絶縁被膜を除去し、燐または砒素を含むイ
オンを前記N型の半導体となるべき領域に選択的に注入
する工程と、 を有することを特徴とする半導体集積回路の作製方法。A step of forming a plurality of island-shaped semiconductor thin films on a substrate having an insulating surface; a step of forming an insulating film covering the plurality of semiconductor thin films; A step of forming a plurality of gate electrodes via a coating; a step of selectively injecting ions containing boron into a region of the plurality of semiconductor thin films that is to become a P-type semiconductor; A region to be formed is covered with a resist mask, the insulating film is removed from a region of the plurality of semiconductor thin films which is to be an N-type semiconductor, and ions containing phosphorus or arsenic are selectively applied to the region to be formed as the N-type semiconductor. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit, comprising:
導体薄膜を形成する工程と、 前記複数の半導体薄膜を覆う絶縁被膜を形成する工程
と、 前記複数の半導体薄膜の上に前記絶縁被膜を介して複数
のゲート電極を形成する工程と、 ホウ素を含むイオンを前記複数の半導体薄膜のうち少な
くともP型の半導体となるべき領域に注入する工程と、 前記P型の半導体となるべき領域をレジストマスクで覆
い、前記絶縁被膜の端が前記ゲート電極の端を超えて存
在するように前記複数の半導体薄膜のうちN型の半導体
となるべき領域の前記絶縁被膜を除去し、燐または砒素
を含むイオンを第1の加速電圧で前記N型の半導体とな
るべき領域に選択的に注入した後、燐または砒素を含む
イオンを前記第1加速電圧よりも高い第2の加速電圧で
前記N型の半導体となるべき領域および前記ゲート電極
の端を超えて存在する絶縁被膜の下の前記半導体薄膜の
領域に選択的に注入する工程と、 を有することを特徴とする半導体集積回路の作製方法。A step of forming a plurality of island-shaped semiconductor thin films on a substrate having an insulating surface; a step of forming an insulating film covering the plurality of semiconductor thin films; A step of forming a plurality of gate electrodes via a coating; a step of injecting ions containing boron into at least a region of the plurality of semiconductor thin films to be a P-type semiconductor; and a region of the P-type semiconductor. Is covered with a resist mask, and the insulating coating is removed from a region of the plurality of semiconductor thin films that is to become an N-type semiconductor so that the end of the insulating coating is present beyond the end of the gate electrode. Is selectively implanted into the region to become the N-type semiconductor at a first acceleration voltage, and then ions containing phosphorus or arsenic are implanted at a second acceleration voltage higher than the first acceleration voltage. Selectively implanting into a region of the semiconductor thin film under an insulating film existing beyond a region to be a semiconductor of a mold and an end of the gate electrode. How to make a circuit.
導体薄膜を形成する工程と、 前記複数の島状の半導体薄膜を覆う絶縁被膜を形成する
工程と、 前記複数の半導体薄膜の上に前記絶縁被膜を介して複数
のゲート電極を形成する工程と、 前記複数のゲート電極を陽極酸化する工程と、 ホウ素を含むイオンを前記複数の半導体薄膜のうちP型
の半導体となるべき領域に注入する工程と、 前記P型の半導体となるべき領域をレジストマスクで覆
い、前記複数の半導体薄膜のうちN型の半導体となるべ
き領域の前記絶縁被膜を除去し、燐または砒素を含むイ
オンを第1の加速電圧で前記N型の半導体となるべき領
域に選択的に注入した後、燐または砒素を含むイオンを
前記第1の加速電圧と異なる第2の加速電圧で前記N型
の半導体となるべき領域に選択的に注入する工程と、 を有することを特徴とする半導体集積回路の作製方法。A step of forming a plurality of island-shaped semiconductor thin films on a substrate having an insulating surface; a step of forming an insulating film covering the plurality of island-shaped semiconductor thin films; Forming a plurality of gate electrodes via the insulating film, anodizing the plurality of gate electrodes, and applying boron-containing ions to a region of the plurality of semiconductor thin films to be a P-type semiconductor. Implanting, covering the region to be a P-type semiconductor with a resist mask, removing the insulating film in a region to be an N-type semiconductor among the plurality of semiconductor thin films, and removing ions containing phosphorus or arsenic. After selectively implanting the region to be the N-type semiconductor with the first acceleration voltage, ions containing phosphorus or arsenic are implanted.
Selectively implanting into a region to be the N-type semiconductor at a second acceleration voltage different from the first acceleration voltage.
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JP10824397A JP3161510B2 (en) | 1994-01-08 | 1997-04-10 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit |
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JPH1056181A JPH1056181A (en) | 1998-02-24 |
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Family Applications (1)
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JP10824397A Expired - Lifetime JP3161510B2 (en) | 1994-01-08 | 1997-04-10 | Method for manufacturing semiconductor integrated circuit |
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JPH06301056A (en) * | 1993-04-15 | 1994-10-28 | Seiko Epson Corp | Production of thin-film semiconductor device |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP10824397A patent/JP3161510B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH1056181A (en) | 1998-02-24 |
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