JP3194551B2 - Method for manufacturing thin film transistor - Google Patents

Method for manufacturing thin film transistor

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JP3194551B2 JP14360493A JP14360493A JP3194551B2 JP 3194551 B2 JP3194551 B2 JP 3194551B2 JP 14360493 A JP14360493 A JP 14360493A JP 14360493 A JP14360493 A JP 14360493A JP 3194551 B2 JP3194551 B2 JP 3194551B2
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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、液晶を駆動する液晶表
示装置や画像読み取り用センサー等に用いられている
膜トランジスタの製造方法、とりわけ比較的低温(600℃
以下)で形成されたポリシリコン薄膜を用いたポリシリ
コン薄膜トランジスタの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display for driving a liquid crystal.
Manufacturing method of thin film transistors used in display devices and image reading sensors, etc. , especially at relatively low temperatures (600 ° C.
Or less) are those concerning the manufacturing how polysilicon thin film transistor using a polysilicon thin film formed by.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、液晶表示装置用に応用検討が進め
られているポリシリコン薄膜トランジスタとその製法を
例として、図面を用いて説明を行う。近年薄膜トランジ
スタを用いた液晶表示の分野では、比較的低温(600℃以
下)で形成されたポリシリコン薄膜を用いたポリシリコ
ン薄膜トランジスタが注目を集めている(例えば、雑誌
「フラットパネル・ディスプレイ 1991」pp.117(日経B
P社発行)参照)。しかしながら、このポリシリコン薄膜
トランジスタの重大な欠点の一つにリーク電流が大きい
ことがあげられており、特に画素電極用の薄膜トランジ
スタの場合は大きな問題となる。このためLDD(ライ
トリィー・ドープト・ドレイン)構造のトランジスタの
検討やオフセット構造のトランジスタの検討がなされて
いる。
2. Description of the Related Art A polysilicon thin film transistor whose application is being studied for a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof will be described below with reference to the drawings. In recent years, in the field of liquid crystal display using thin film transistors, polysilicon thin film transistors using polysilicon thin films formed at a relatively low temperature (600 ° C. or less) have been attracting attention (for example, magazine `` Flat Panel Display 1991 '' pp. .117 (Nikkei B
(Company P))). However, one of the serious drawbacks of the polysilicon thin film transistor is that the leakage current is large, which is a serious problem particularly in the case of a thin film transistor for a pixel electrode. For this reason, a transistor having an LDD (lightly doped drain) structure and a transistor having an offset structure have been studied.

【0003】図10は従来のLDD構造のポリシリコン薄
膜トランジスタの製造方法の工程断面図(トランジスタ
部の断面図)である。以下、この従来の製造方法につい
て簡単に説明する。まず図10において、1は透光性基
板、2は高濃度の不純物を含んだポリシリコン層、3は
アモルファスシリコン層、3′はアモルファスシリコン
層3をエキシマレーザーの照射により結晶化したポリシ
リコン層、4はゲート絶縁膜、5はゲート電極、6は層
間絶縁膜、7はメタル電極、L1,L2はゲート電極5
をドーピングマスク(その部分のイオンの注入を阻害す
る働きをするもの)に用いてイオン注入を行った低濃度
のソース・ドレイン領域(LDD領域)である。
FIG. 10 is a process sectional view (a sectional view of a transistor portion) of a conventional method of manufacturing a polysilicon thin film transistor having an LDD structure. Hereinafter, this conventional manufacturing method will be briefly described. First, in FIG. 10, 1 is a light-transmitting substrate, 2 is a polysilicon layer containing a high concentration of impurities, 3 is an amorphous silicon layer, 3 'is a polysilicon layer obtained by crystallizing the amorphous silicon layer 3 by excimer laser irradiation. 4 is a gate insulating film, 5 is a gate electrode, 6 is an interlayer insulating film, 7 is a metal electrode, and L1 and L2 are gate electrodes 5
Is a low-concentration source / drain region (LDD region) which has been ion-implanted by using as a doping mask (functioning to inhibit ion implantation in that portion).

【0004】まず、透光性基板1上にソース・ドレイン
となるべき各部位に高濃度の不純物を含んだポリシリコ
ン層2を形成し、その上にアモルファスシリコン層3を
形成する(図10(a))、次にエキシマレーザーを照射する
ことによりアモルファスシリコン層3を結晶化し、ポリ
シリコン層3′を形成する(図10(b))。次にゲート絶縁
膜4とゲート電極5を形成し、ゲート電極5をドーピン
グマスクに用いてイオン注入を行い、LDD領域L1,
L2を形成する。つづいて層間絶縁膜6を形成し、メタ
ル電極7を形成することによりLDD構造の薄膜トラン
ジスタを作製している(図10(c))。なお、ポリシリコン
層2とゲート電極5は、露光機を用いたフォトリソグラ
フィー工程でパターン形成されている。
First, a polysilicon layer 2 containing a high-concentration impurity is formed on each part to be a source / drain on a light transmitting substrate 1, and an amorphous silicon layer 3 is formed thereon (FIG. 10 ( a)) Then, the amorphous silicon layer 3 is crystallized by irradiating an excimer laser to form a polysilicon layer 3 '(FIG. 10 (b)). Next, a gate insulating film 4 and a gate electrode 5 are formed, and ion implantation is performed using the gate electrode 5 as a doping mask to form an LDD region L1,
L2 is formed. Subsequently, an interlayer insulating film 6 is formed, and a metal electrode 7 is formed to manufacture a thin film transistor having an LDD structure (FIG. 10C). The polysilicon layer 2 and the gate electrode 5 are patterned by a photolithography process using an exposure machine.

【0005】また、上記の製法においてイオン注入を行
わなければ、L1とL2はオフセット領域となり、オフ
セット構造の薄膜トランジスタとなる(L1とL2の幅
をはじめとし、素子構造やドーピング条件の最適化は必
要である。)。こういったLDD構造やオフセット構造
の薄膜トランジスタは、リーク電流が小さいという性質
を持ち、高性能な液晶表示装置の画素電極用薄膜トラン
ジスタの製作の際の重要な技術となっている(図10のポ
リシリコン薄膜トランジスタの製造方法については、19
89年秋期第50回応用物理学会学術講演会講演予稿集27a
−A−2,pp.539参照)。
If ion implantation is not performed in the above-mentioned manufacturing method, L1 and L2 become offset regions and become a thin film transistor having an offset structure (optimization of the element structure and doping conditions including the width of L1 and L2 is necessary). Is.). Such a thin film transistor having an LDD structure or an offset structure has a property of a small leak current, and has become an important technology when manufacturing a thin film transistor for a pixel electrode of a high-performance liquid crystal display device (polysilicon shown in FIG. 10). For the method of manufacturing thin film transistors, see 19
Proceedings of the 50th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics Fall 1989 27a
-A-2, pp.539).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のような製造方法でLDD構造やオフセット構造のポ
リシリコン薄膜トランジスタを製作する場合に、以下の
ような問題があった。これらの従来の構造を作るには露
光機を使ったフォトリソグラフィー工程を用いる。フォ
トマスク位置合わせには、ある程度の範囲でばらつきが
発生するためL1とL2の幅が場所により変化してしま
い、これによりトランジスタの特性にばらつきが生じる
ことが第1の問題である(液晶表示装置の場合非常に多
くのトランジスタをばらつきなく作る必要がある。特に
大型基板に用いる場合、複数の露光領域を繋ぎ合わせて
分割露光する場合が多く、L1とL2の幅の比が繋ぎ目
の部分で急激に変化する場合があり事態は深刻であ
る。)。
However, when a polysilicon thin film transistor having an LDD structure or an offset structure is manufactured by the above-described conventional manufacturing method, there are the following problems. To form these conventional structures, a photolithography process using an exposure machine is used. The first problem is that the width of L1 and L2 varies depending on the location because a variation occurs in a certain range in the photomask alignment, which causes variation in the characteristics of the transistor (the liquid crystal display device). In the case of (1), it is necessary to manufacture a large number of transistors without variation.Especially, when used for a large substrate, a plurality of exposure areas are often connected and divided exposure is performed, and the width ratio between L1 and L2 is determined at the joint. The situation is serious because it may change rapidly.)

【0007】次にL1とL2の領域を作るには、ソース
・ドレイン領域のフォトマスクとゲート電極5のフォト
マスクとの2つの幅は、位置合わせの精度やエッチング
精度を確保した幅(液晶表示装置の製造に用いる大型基
板対応の露光機では数μmの幅)で設計することが必要と
なる。このためL1とL2を持たない素子に比べ、素子
サイズが大きくならざるをえないということが第2の問
題である。(液晶表示装置の画素電極用薄膜トランジス
タが目的の場合、できるだけ画素の開口率(有効領域)を
大きく取る必要があるので、素子サイズが設計上の問題
点となる。とりわけ高密度のタイプでは素子サイズをい
かに小さくするかが大きな問題となっている。) また、こういった露光機を使うフォトリソグラフィー工
程を用いて作った数μmの幅のLDD構造やオフセット
構造の薄膜トランジスタの場合、リーク電流は低下する
ものの、反面ON能力も低下してしまう場合が多い。そ
のため画素電極用薄膜トランジスタと周辺駆動回路用の
薄膜トランジスタを同一基板上に形成する場合に、画素
電極用薄膜トランジスタの性能を重視してLDD構造や
オフセット構造にしてしまうと、周辺駆動回路の能力が
低下しかねないということが第3の問題である。
Next, in order to form the regions L1 and L2, the two widths of the photomask of the source / drain region and the photomask of the gate electrode 5 must be such that the alignment accuracy and the etching accuracy are secured (liquid crystal display). In the case of an exposure machine for a large substrate used for manufacturing an apparatus, it is necessary to design it with a width of several μm. For this reason, the second problem is that the element size must be larger than that of an element having neither L1 nor L2. (If the purpose is a thin film transistor for a pixel electrode of a liquid crystal display device, it is necessary to increase the aperture ratio (effective area) of the pixel as much as possible, so that the element size is a design problem. A major problem is how to reduce the leakage current.) Also, in the case of a thin film transistor having an LDD structure or an offset structure having a width of several μm and formed using a photolithography process using such an exposure device, the leakage current is reduced. However, on the other hand, the ON ability often decreases. Therefore, when the thin film transistor for the pixel electrode and the thin film transistor for the peripheral driving circuit are formed on the same substrate, if the performance of the thin film transistor for the pixel electrode is emphasized and the LDD structure or the offset structure is used, the performance of the peripheral driving circuit is reduced. That is the third problem.

【0008】そこで本発明は、上記従来技術の問題を解
決するものであり、裏面露光を用いLDD領域やオフセ
ット領域をゲート電極にセルフアラインで作製する薄膜
トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。
[0008] The present invention has been made to solve the above and aims to provide a manufacturing how a thin film transistor fabricated in a self-aligned manner to the gate electrode of the LDD region or an offset region using backside exposure I do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄膜トランジスタの第1の製造方法は、透
光性基板の上部に半導体薄膜を形成し、その上方を覆う
ように絶縁性薄膜を形成し、さらにその上方で前記半導
体薄膜部の一部分に非透光性導電性薄膜による電極を形
成し、その後、前記電極をドーピングマスクに用いて前
記半導体薄膜への第1のドーパント導入工程後に前記電
極の上方を覆うようにポジ型感光性薄膜を形成して前記
透光性基板の裏面から光照射を行い前記ポジ型感光性薄
膜を露光し、前記電極の形状にパターン化されたポジ型
感光性薄膜をエッチングマスクとして前記電極の側面部
をエッチングする工程を有する。
In order to achieve the above object, a first method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention is to form a semiconductor thin film on an upper part of a light-transmitting substrate and to form an insulating film so as to cover the upper part. Forming a thin film, forming an electrode of a non-light-transmitting conductive thin film on a part of the semiconductor thin film portion above the thin film, and then introducing a first dopant into the semiconductor thin film using the electrode as a doping mask Thereafter, a positive photosensitive thin film is formed so as to cover the upper part of the electrode, and light is irradiated from the back surface of the light-transmitting substrate to expose the positive photosensitive thin film, and a positive electrode patterned in the shape of the electrode is formed. type photosensitive thin film that have a step of etching the side surface portion of the electrode as an etching mask.

【0010】第2の製造方法として透光性基板の上部に
半導体薄膜を形成し、その上方を覆うように絶縁性薄膜
を形成し、さらにその上方で前記半導体薄膜部の一部分
に非透光性導電性薄膜による電極を形成し、その後、前
記電極の上方を覆うようにポジ型感光性薄膜を形成して
前記透光性基板の裏面から光照射を行い前記ポジ型感光
性薄膜を露光し、前記電極の形状にパターン化されたポ
ジ型感光性薄膜を熱処理または膨潤処理して前記電極の
形状より大きな形状に変形させた前記ポジ型感光性薄膜
をドーピングマスクに用い前記半導体薄膜への第1の
ドーパント導入工程を有する。
As a second manufacturing method, a semiconductor thin film is formed on an upper part of a light-transmitting substrate, an insulating thin film is formed so as to cover the semiconductor thin film, and a part of the semiconductor thin film part is further formed on the insulating thin film. Forming an electrode of a conductive thin film, and thereafter, exposing the positive photosensitive thin film by irradiating light from the back surface of the light-transmitting substrate by forming a positive photosensitive thin film so as to cover above the electrode, the positive photosensitive film is also heat-treated patterned positive photosensitive film in a shape obtained by deforming the shape larger than the shape of the electrode by swelling treatment of the electrode with the doping mask to the semiconductor thin film that having a first dopant introduction process.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【作用】本発明は上記した構成手段により、露光機等の
位置合わせ機構を持った装置を使うことなく、電極(本
発明ではトランジスタのゲート電極として用いている)
の周りに、しかもセルフアラインにLDD領域(あるい
はオフセット領域)が形成され、かつゲート電極の両サ
イドに作り込まれるLDD領域(あるいはオフセット領
域)は、ほぼ同一の幅でできあがる。しかも、条件によ
っては露光機の位置合わせマージンよりはるかに小さい
幅でこれらの領域を形成することも可能になる。
According to the present invention, the electrodes (which are used as the gate electrodes of the transistors in the present invention) by the above-mentioned constitutional means without using an apparatus having a positioning mechanism such as an exposure machine.
, An LDD region (or offset region) is formed in a self-aligned manner, and LDD regions (or offset regions) formed on both sides of the gate electrode are formed with substantially the same width. Moreover, depending on the conditions it possible to ing to form these regions at a much smaller width than the alignment margin of the exposure machine.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を詳細に説明する。まず本発明の第1の実施例の薄膜ト
ランジスタの製造方法を説明する。図1は本発明の第1
の実施例の薄膜トランジスタの製造方法の工程断面図を
示すものであり、以下製造方法を順を追って説明する。
図1には明記しなかったがSiO2膜をアンダーコートと
して被着した透光性基板1(コーニング社7059ガラス)上
にプラズマCVD法でアモルファスシリコン層(膜厚約1
00nm)を形成する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, a method of manufacturing the thin film transistor according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
FIGS. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating the steps of a method for manufacturing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.
Although not explicitly shown in FIG. 1, an amorphous silicon layer (about 1 μm thick) was formed on a translucent substrate 1 (Corning 7059 glass) coated with an SiO 2 film as an undercoat by plasma CVD.
00 nm).

【0016】この後、アモルファスシリコン中の水素の
一部を取り去るために450℃で1時間真空中でアニール
を行い、さらにトランジスタ素子サイズにアモルファス
シリコンを分離(エッチングによるパターン形成)した
後、エキシマレーザー光(波長308nm)を照射し結晶化を
行い、ポリシリコン層10を形成する(図1(a))。
After that, annealing is performed at 450 ° C. for 1 hour in a vacuum to remove a part of the hydrogen in the amorphous silicon, and the amorphous silicon is separated into a transistor element size (pattern formation by etching). Crystallization is performed by irradiating light (wavelength 308 nm) to form a polysilicon layer 10 (FIG. 1A).

【0017】次に、ゲート絶縁膜として用いるSiO2
膜11をCVD法で被着し、さらにCr薄膜(膜厚100〜200
nm、Al薄膜でも可能)をスパッタ法で被着する。そし
て、Cr薄膜をパターン化し、ゲート電極12を形成す
る。そして、この状態のゲート電極12をドーピング時の
マスクとして用いてソース・ドレイン領域用の高濃度の
注入(第1のドーパント導入工程)13をイオンシャワード
ーピング法(あるいはバケットタイプイオンドープ法;
例えば、 Extended Abstracts of the 22nd(1990 inter
national) Conference on SOLID STATE DEVICES AND MA
TERIALS ,pp.971 または pp.1197 に記述されている方
法である。)で行い、ソース・ドレイン領域となるべき
各部位に高濃度の不純物を含んだポリシリコン層14を作
る(図1(b))。
Next, a SiO 2 thin film 11 to be used as a gate insulating film is deposited by a CVD method, and a Cr thin film (100 to 200
nm, Al thin film is also possible). Then, the gate electrode 12 is formed by patterning the Cr thin film. Then, using the gate electrode 12 in this state as a mask at the time of doping, high-concentration implantation for the source / drain region (first dopant introduction step) 13 is performed by ion shower doping (or bucket type ion doping;
For example, Extended Abstracts of the 22nd (1990 inter
national) Conference on SOLID STATE DEVICES AND MA
TERIALS, pp.971 or pp.1197. ) To form a polysilicon layer 14 containing high-concentration impurities in each part to be a source / drain region (FIG. 1B).

【0018】次に、ポジ型感光性薄膜としてポジレジス
ト15をゲート電極12の上方を覆うように塗布し、基板裏
面側(本明細書では薄膜トランジスタが作製される面を
表面、表面に相対する面を裏面と規定する)から紫外光
照射16を行い、ポジレジスト15を露光する(図1(c))。
この後、現像を行うとゲート電極12の形状のポジレジス
トパターン15′が作製される(図1(d))。つづいてゲー
ト電極12をウェットエッチング等でエッチングすると、
ゲート電極12の側面部がエッチング(サイドエッチング)
され、ゲート電極12′ができあがる(図1(e))。
Next, a positive resist 15 is applied as a positive photosensitive thin film so as to cover the upper part of the gate electrode 12, and the back surface of the substrate (in this specification, the surface on which the thin film transistor is formed is the front surface, the surface opposite to the front surface) Is defined as a back surface), and the positive resist 15 is exposed (FIG. 1C).
Thereafter, when development is performed, a positive resist pattern 15 'having the shape of the gate electrode 12 is formed (FIG. 1D). Subsequently, when the gate electrode 12 is etched by wet etching or the like,
Side surface of gate electrode 12 is etched (side etching)
Thus, a gate electrode 12 'is completed (FIG. 1 (e)).

【0019】そしてポジレジストパターン15′を除去
し、層間絶縁用の絶縁膜(SiO2膜)19を形成し、コンタ
クトホールを形成し、メタル配線20を形成することによ
りポリシリコン薄膜トランジスタが完成する(図1
(f))。この製造方法の場合(図1(f))のL3部がオフセ
ット領域となる。なお、本実施例では、ゲート電極12と
ポジレジストパターン15′を全く同じ形状で作図表現し
たが、実際にはポジレジストパターン15′の方が若干小
さくできあがる。しかしながら、これはゲート電極の一
部をエッチングする際、却って好都合である。
[0019] Then removing the positive resist pattern 15 ', an insulating film (SiO 2 film) 19 for interlayer insulation, a contact hole, the polysilicon thin film transistor is completed by forming a metal wire 20 ( FIG.
(f)). In the case of this manufacturing method (FIG. 1 (f)), the portion L3 is an offset region. In the present embodiment, the gate electrode 12 and the positive resist pattern 15 'are drawn and represented in exactly the same shape, but the positive resist pattern 15' is actually slightly smaller. However, this is rather convenient when etching a part of the gate electrode.

【0020】次に、本発明の第2の実施例の薄膜トラン
ジスタの製造方法を説明する。図2は本発明の第2の実
施例の薄膜トランジスタの製造方法の工程断面図を示す
ものであり、以下製造方法を順を追って説明する。工程
の最初の部分は第1の実施例と同じであり、(図2(a))
に示した断面構造までの工程は第1の実施例の途中工程
(図1(d))までと同じ工程で処理するため説明を省略す
る。ウエットエッチング等でゲート電極12の側面部がエ
ッチングされ、ゲート電極12′ができあがる。そしてポ
ジレジストパターン15′を除去し、ゲート電極12′をド
ーピング時のマスクとして用いてLDD領域用の低濃度
の注入(第2のドーパント導入工程;ソース・ドレイン
領域用の第1のドーパント導入工程より注入量が少な
い)27をイオンシャワードーピング法で行い、LDD領
域となるべき各部位に低濃度の不純物を含んだポリシリ
コン層18を作る(図2(b))。そしてこの後、層間絶縁用
の絶縁膜(SiO2膜)19,コンタクトホール,メタル配線
20を形成することによりLDD領域L3′を持ったLD
D構造のポリシリコン薄膜トランジスタが完成する(図
2(c))。
Next, a method of manufacturing a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a process sectional view of a method of manufacturing a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention, and the manufacturing method will be described below in order. The first part of the process is the same as in the first embodiment (FIG. 2 (a)).
The steps up to the cross-sectional structure shown in FIG.
Since the processing is performed in the same steps as those up to (FIG. 1 (d)), the description is omitted. The side surface of the gate electrode 12 is etched by wet etching or the like, thereby completing the gate electrode 12 '. Then, the positive resist pattern 15 'is removed, and the low concentration implantation for the LDD region is performed using the gate electrode 12' as a mask for doping (the second dopant introduction process; the first dopant introduction process for the source / drain regions). The ion implantation is performed with a smaller amount (27) by ion shower doping to form a polysilicon layer 18 containing low-concentration impurities at each portion to be an LDD region (FIG. 2B). After this, an insulating film (SiO 2 film) 19 for interlayer insulation, contact holes, metal wiring
LD having LDD region L3 'by forming 20
A polysilicon thin film transistor having a D structure is completed (FIG. 2C).

【0021】次に、本発明の第3の実施例の薄膜トラン
ジスタの製造方法を説明する。図3は本発明の第3の実
施例の薄膜トランジスタの製造方法の工程断面図を示す
ものであり、以下製造方法を順を追って説明する。工程
の最初の部分は第1の実施例と同じであり、同一構成の
ものには同一符号を付け説明を省略する。第1の実施例
の(図1(a))までは同じ工程で作製する(図3(a))。次に
ゲート絶縁膜としてSiO2薄膜11をCVD法で被着し、
さらにCr薄膜(膜厚100〜200nm、Al薄膜でも可能)をス
パッタ法で被着する。そして、Cr薄膜をパターン化
し、ゲート電極12を形成する。次に、ポジ型感光性薄膜
としてポジレジスト15をゲート電極12の上方を覆うよう
に塗布し、基板裏面側から紫外光照射16を行い、ポジレ
ジスト15を露光する(図3(b))。
Next, a method of manufacturing a thin film transistor according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a process sectional view of a method of manufacturing a thin film transistor according to a third embodiment of the present invention, and the manufacturing method will be described below in order. The first part of the process is the same as in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The steps up to the first embodiment (FIG. 1A) are manufactured in the same steps (FIG. 3A). Next, a SiO 2 thin film 11 is deposited as a gate insulating film by a CVD method,
Further, a Cr thin film (thickness of 100 to 200 nm, which can be an Al thin film) is deposited by a sputtering method. Then, the gate electrode 12 is formed by patterning the Cr thin film. Next, a positive resist 15 is coated as a positive photosensitive thin film so as to cover the upper part of the gate electrode 12, and ultraviolet light irradiation 16 is performed from the back side of the substrate to expose the positive resist 15 (FIG. 3 (b)).

【0022】この後、現像を行うとゲート電極12の形状
のポジレジストパターン15′が作製される(図3(c))。
つづいてベーキングや膨潤処理をしてポジレジストパタ
ーン15′の基板への付着面積を増加させ、ゲート電極12
の形状より大きいポジレジストパターン15″を作製する
(図3(d))。そして、この後ポジレジストパターン15″
をドーピング時のマスクとして用いてソース・ドレイン
領域用の高濃度の注入(第1のドーパント導入工程)33を
イオンシャワードーピング法で行い、ソース・ドレイン
領域となるべき各部位に高濃度の不純物を含んだポリシ
リコン層14を作る(図3(e))。そしてポジレジストパタ
ーン15″を除去し、層間絶縁用の絶縁膜(SiO2膜)19,
コンタクトホール,メタル配線20を形成することによ
り、ポリシリコン薄膜トランジスタが完成する(図3
(f))。この製造方法の場合(図3(f))のL4部がオフセ
ット領域となる。
Thereafter, when development is performed, a positive resist pattern 15 'having the shape of the gate electrode 12 is formed (FIG. 3C).
Subsequently, baking or swelling treatment is performed to increase the area of the positive resist pattern 15 'adhered to the substrate, and the gate electrode 12
Fabricate a positive resist pattern 15 ″ larger than the shape of
(FIG. 3 (d)). Then, after this, the positive resist pattern 15 ″
Is used as a mask at the time of doping, high-concentration implantation for source / drain regions (first dopant introduction step) 33 is performed by ion shower doping, and high-concentration impurities are implanted into each part to be a source / drain region. A poly-silicon layer 14 is formed (FIG. 3 (e)). Then, the positive resist pattern 15 ″ is removed, and an insulating film (SiO 2 film) 19 for interlayer insulation is formed.
A polysilicon thin film transistor is completed by forming a contact hole and a metal wiring 20 (FIG. 3).
(f)). In the case of this manufacturing method (FIG. 3 (f)), the L4 portion is the offset region.

【0023】次に、本発明の第4の実施例の薄膜トラン
ジスタの製造方法を説明する。図4は本発明の第4の実
施例の薄膜トランジスタの製造方法の工程断面図を示す
ものであり、以下、製造方法を順を追って説明する。工
程の最初の部分は第3の実施例と同じであり、同一構成
のものには同一符号を付け説明を省略する。第3の実施
例の(図3(e))の状態までは同じ工程を行う(図4(a))。
そして、この後ポジレジストパターン15″を除去して、
ゲート電極12をドーピング時のマスクとして用いてLD
D領域用の低濃度の注入(第2のドーパント導入工程)47
をイオンシャワードーピング法で行い、低濃度の不純物
を含んだポリシリコン層18′を作る(図4(b))。そし
て、層間絶縁用の絶縁膜(SiO2)19,コンタクトホー
ル,メタル配線20を形成することにより、ポリシリコン
薄膜トランジスタが完成する(図4(c))。この製造方法
の場合(図4(c))のL4′部がLDD領域となる。
Next, a method of manufacturing a thin film transistor according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a process sectional view of a method for manufacturing a thin film transistor according to a fourth embodiment of the present invention, and the manufacturing method will be described below in order. The first part of the process is the same as that of the third embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The same steps are performed up to the state of the third embodiment (FIG. 3E) (FIG. 4A).
Then, after that, the positive resist pattern 15 ″ is removed,
LD using gate electrode 12 as a mask during doping
Low concentration implantation for D region (second dopant introduction step) 47
Is performed by an ion shower doping method to form a polysilicon layer 18 'containing a low concentration of impurities (FIG. 4B). Then, by forming an insulating film (SiO 2 ) 19 for interlayer insulation, a contact hole, and a metal wiring 20, a polysilicon thin film transistor is completed (FIG. 4C). In the case of this manufacturing method (FIG. 4C), the L4 'portion becomes the LDD region.

【0024】上記実施例の1から4で説明したように、
ゲート電極12の周りに、しかもセルフアラインにLDD
領域(あるいはオフセット領域)が、露光機等の位置合わ
せ機構を持った装置を使うことなく形成される。しか
も、ゲート電極の両サイドに作り込まれるLDD領域
(あるいはオフセット領域)は、ほぼ同一の幅でできあが
る。条件によっては露光機の位置合わせマージンよりは
るかに小さい幅でこれらの領域を形成することも可能で
あり、しかも上記実施例では、これらの構造を持ちなが
らも、素子サイズが大きくならない。
As described in the first to fourth embodiments,
LDD around gate electrode 12 and self-aligned
The region (or offset region) is formed without using an apparatus having a positioning mechanism such as an exposure machine. Moreover, LDD regions formed on both sides of the gate electrode
(Or offset areas) are made with approximately the same width. Depending on the conditions, it is possible to form these regions with a width much smaller than the alignment margin of the exposure machine, and in the above embodiment, the element size does not increase while having these structures.

【0025】先にも述べたように、LDD構造(あるい
はオフセット構造)の薄膜トランジスタを導入した場
合、リーク電流は低下するものの、反面ON能力も低下
してしまう場合がある。画素電極用薄膜トランジスタと
周辺駆動回路用の薄膜トランジスタを同一基板上に形成
する場合に、画素電極用薄膜トランジスタの性能を重視
してLDD構造やオフセット構造にしてしまうと、周辺
駆動回路の能力が低下しかねないという問題の解決法と
しての実施例を、以下に述べる。
As described above, when a thin film transistor having an LDD structure (or an offset structure) is introduced, the leakage current is reduced, but the ON capability may be reduced. When a thin film transistor for a pixel electrode and a thin film transistor for a peripheral driving circuit are formed on the same substrate, the performance of the peripheral driving circuit may be reduced if an LDD structure or an offset structure is used with emphasis on the performance of the thin film transistor for the pixel electrode. An embodiment as a solution to the problem of not being provided is described below.

【0026】図5は、画素電極用薄膜トランジスタと周
辺駆動回路用の薄膜トランジスタを同一基板上に形成し
た液晶表示装置を示している。(図5(a))は液晶表示装
置(パネル)の概略図であり、1は薄膜トランジスタを作
り込んだ透光性基板、1′は透光性基板1を(図5(b))
のように集めた大きな透光性基板、8は表示部、9は周
辺駆動回路部、50は対向基板、51は外部回路との接続の
ための端子である。液晶は透光性基板1と対向基板50の
間に挟まれ、表示部8で表示が行われる。透光性基板1
の表示部8に相当する部分には画素電極用薄膜トランジ
スタがマトリックス状に多数並べられている。大きな透
光性基板1′からわかるように、表示部8の画素電極用
薄膜トランジスタと周辺駆動回路部9用の薄膜トランジ
スタがマトリックス状に多数並べられ、作製されること
になる。
FIG. 5 shows a liquid crystal display device in which a thin film transistor for a pixel electrode and a thin film transistor for a peripheral driving circuit are formed on the same substrate. (FIG. 5 (a)) is a schematic view of a liquid crystal display device (panel), wherein 1 is a light-transmitting substrate incorporating a thin film transistor, and 1 'is a light-transmitting substrate 1 (FIG. 5 (b)).
Reference numeral 8 denotes a display unit, 9 denotes a peripheral driving circuit unit, 50 denotes a counter substrate, and 51 denotes a terminal for connection to an external circuit. The liquid crystal is sandwiched between the translucent substrate 1 and the counter substrate 50, and a display is performed on the display unit 8. Translucent substrate 1
A large number of thin film transistors for pixel electrodes are arranged in a matrix in a portion corresponding to the display section 8. As can be seen from the large light-transmitting substrate 1 ', a large number of thin film transistors for the pixel electrodes of the display section 8 and thin film transistors for the peripheral drive circuit section 9 are arranged in a matrix.

【0027】次に、本発明の第5の実施例の薄膜トラン
ジスタの製造方法を説明する。図6は周辺駆動回路用の
薄膜トランジスタ形成領域61と表示部の画素電極用薄膜
トランジスタ形成領域62の両者を表し、本発明の第5の
実施例の薄膜トランジスタの製造方法の工程断面図を示
すもので、以下、製造方法を順を追って説明する。工程
の最初の部分は第1の実施例と同じで、同一構成のもの
には同一符号を付け説明を省略する。まず、第1の実施
例の途中工程(図1(b))まで同一工程を行い、その後、
周辺駆動回路用の薄膜トランジスタ形成領域61の部分に
エッチングの保護膜としてネガレジストパターン63を形
成する。そして、ポジ型感光性薄膜としてポジレジスト
15を各ゲート電極12の上方を覆うように塗布し、基板裏
面側から紫外光照射16を行い、ポジレジスト15を露光す
る(図6(a))。
Next, a method of manufacturing a thin film transistor according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows both a thin film transistor forming region 61 for a peripheral driving circuit and a thin film transistor forming region 62 for a pixel electrode of a display portion, and is a process sectional view of a method for manufacturing a thin film transistor according to a fifth embodiment of the present invention. Hereinafter, the manufacturing method will be described step by step. The first part of the process is the same as in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. First, the same steps are performed up to the middle step (FIG. 1 (b)) of the first embodiment.
A negative resist pattern 63 is formed as a protective film for etching on the thin film transistor forming region 61 for the peripheral drive circuit. And, as a positive photosensitive thin film, a positive resist
15 is applied so as to cover the upper part of each gate electrode 12, and ultraviolet light irradiation 16 is performed from the back side of the substrate to expose the positive resist 15 (FIG. 6 (a)).

【0028】この後、現像を行うと、ゲート電極12の形
状のポジレジストパターン15′が作製される。つづいて
ゲート電極12をウェットエッチング等でエッチングする
と、画素電極用薄膜トランジスタ形成領域62のゲート電
極12の側面部がエッチングされ、ゲート電極12′ができ
あがる(図6(b))。そして、その後、ポジレジストパタ
ーン15′,ネガレジストパターン63を除去し、層間絶縁
用の絶縁膜(SiO2膜)19,コンタクトホール,メタル配
線20を形成することにより、ポリシリコン薄膜トランジ
スタが完成する(図6(c))。この製造方法の場合、(図6
(c))の画素電極用薄膜トランジスタ形成領域62に作製し
た薄膜トランジスタのL3部が、第1の実施例と同様の
オフセット領域となる。本実施例の場合、画素電極用薄
膜トランジスタはリーク電流の小さいオフセット構造と
なるが、周辺駆動回路用の薄膜トランジスタはオフセッ
ト領域がなく、ON能力が損なわれることはない。
Thereafter, when development is performed, a positive resist pattern 15 'having the shape of the gate electrode 12 is formed. Subsequently, when the gate electrode 12 is etched by wet etching or the like, the side surface of the gate electrode 12 in the pixel electrode thin film transistor forming region 62 is etched, and a gate electrode 12 'is completed (FIG. 6B). After that, the positive resist pattern 15 'and the negative resist pattern 63 are removed, and an insulating film (SiO 2 film) 19 for interlayer insulation, a contact hole, and a metal wiring 20 are formed, thereby completing a polysilicon thin film transistor ( FIG. 6 (c)). In the case of this manufacturing method, FIG.
The L3 portion of the thin film transistor formed in the pixel electrode thin film transistor forming region 62 of (c)) becomes an offset region similar to that of the first embodiment. In the case of this embodiment, the thin film transistor for the pixel electrode has an offset structure with a small leak current, but the thin film transistor for the peripheral driving circuit has no offset region, and the ON capability is not impaired.

【0029】次に、上記本発明の製造方法を表示装置
応用した場合について説明する。図7は周辺駆動回路用
の薄膜トランジスタ形成領域71と表示部の画素電極用薄
膜トランジスタ形成領域72の両者を表し、本発明の薄膜
トランジスタの製造方法を表示装置に応用した場合の工
程断面図を示したものである。工程の主要部分は第1の
実施例と同じであり、同一構成のものには同一符号を付
け説明を省略する。まず、透光性基板1の表面の周辺駆
動回路用の薄膜トランジスタ形成領域71に、非透光性薄
膜パターン(この場合、膜厚100nmのCr薄膜)73を形成す
る。
Next, the display device manufacturing method of the present invention
The case of application will be described. Figure 7 represents the both pixel electrode thin film transistor forming region 72 of the display unit thin film transistor forming region 71 for peripheral driving circuits, thin films of the present invention
It is obtained shows the cross-sectional views of application of a display device manufacturing method of the transistor. The main part of the process is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. First, a non-translucent thin film pattern (in this case, a Cr thin film having a thickness of 100 nm) 73 is formed in a thin film transistor forming region 71 for a peripheral drive circuit on the surface of the translucent substrate 1.

【0030】この後、層間絶縁用の絶縁膜(SiO2膜)74
(この場合、膜厚400nmのSiO2薄膜)を被着する。次
に、第1の実施例で実施したプラズマCVD法によるア
モルファスシリコン層(膜厚約100nm)を形成する工程以
降、第1の実施例と同じ工程を実施する。その工程のう
ち、ポジ型感光性薄膜としてポジレジスト15を各ゲート
電極12の上方を覆うように塗布し、基板裏面側から紫外
光照射16を行い、ポジレジスト15を露光した状態が(図
7(a))である。この後現像を行うと、ゲート電極12の形
状のポジレジストパターン15′と非透光性薄膜パターン
73の形状のポジレジストパターン15aが作製される。
Thereafter, an insulating film (SiO 2 film) 74 for interlayer insulation is used.
(In this case, a SiO 2 thin film having a thickness of 400 nm) is deposited. Next, after the step of forming an amorphous silicon layer (film thickness: about 100 nm) by the plasma CVD method performed in the first embodiment, the same steps as in the first embodiment are performed. In the process, a positive resist 15 as a positive type photosensitive thin film is applied so as to cover the upper part of each gate electrode 12, and ultraviolet light irradiation 16 is performed from the back side of the substrate to expose the positive resist 15 (FIG. 7). (a)). Thereafter, when development is performed, the positive resist pattern 15 ′ having the shape of the gate electrode 12 and the non-translucent thin film pattern are formed.
A positive resist pattern 15a having a 73 shape is produced.

【0031】つづいてゲート電極12をウェットエッチン
グ等でエッチングすると、画素電極用薄膜トランジスタ
形成領域72のゲート電極12の側面部がエッチングされ、
ゲート電極12′ができあがる(図7(b))。そして、その
後、ポジレジストパターン15′,15aを除去し層間絶縁
用の絶縁膜(SiO2膜)19,コンタクトホール,メタル
配線20を形成することにより、ポリシリコン薄膜トラン
ジスタが完成する(図7(c))。この製造方法の場合、(図
7(c))の画素電極用薄膜トランジスタ形成領域72に作製
した薄膜トランジスタのL3部が、第1の実施例と同様
のオフセット領域となる。この応用例の場合、表示装置
が非透光性薄膜パターン73を持った構成を有することに
より、画素電極用薄膜トランジスタはリーク電流の小さ
いオフセット構造となり、周辺駆動回路用の薄膜トラン
ジスタはオフセット領域がなく、ON能力が損なわれる
ことはない。
Subsequently, when the gate electrode 12 is etched by wet etching or the like, the side surface of the gate electrode 12 in the pixel electrode thin film transistor forming region 72 is etched.
The gate electrode 12 'is completed (FIG. 7B). Then, after removing the positive resist patterns 15 'and 15a and forming an insulating film (SiO2 film) 19 for interlayer insulation, a contact hole, and a metal wiring 20, a polysilicon thin film transistor is completed (FIG. 7C). ). In the case of this manufacturing method, the L3 portion of the thin film transistor formed in the pixel electrode thin film transistor forming region 72 in FIG. 7C becomes an offset region similar to the first embodiment. In the case of this application example, since the display device has a configuration having the non-light-transmitting thin film pattern 73, the thin film transistor for the pixel electrode has an offset structure with a small leakage current, and the thin film transistor for the peripheral driving circuit has no offset region. The ON ability is not impaired.

【0032】次に、本発明の第応用としての表示
装置について説明する。図8は周辺駆動回路用の薄膜ト
ランジスタ形成領域81と表示部の画素電極用薄膜トラン
ジスタ形成領域82の両者を表し、本発明の薄膜トランジ
スタの製造方法をの表示装置に応用した場合の工程
断面図を示したものである。工程の主要部分は第1の実
施例と同じであり、同一構成のものには同一符号を付け
説明を省略する。まず、透光性基板1の裏面の周辺駆動
回路用の薄膜トランジスタ形成領域81に非透光性薄膜パ
ターン83を形成する。
Next, a display device as a second application example of the present invention will be described. Figure 8 represents the both pixel electrode thin film transistor forming region 82 of the display unit thin film transistor forming region 81 for peripheral driving circuits, thin films of the present invention transient
The method of manufacturing a static is obtained shows the cross-sectional views of application of the second display device. The main part of the process is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. First, a non-light-transmitting thin film pattern 83 is formed on the rear surface of the light-transmitting substrate 1 in a thin film transistor forming region 81 for a peripheral drive circuit.

【0033】この後、第1の実施例と同じ工程を実施す
る。その工程のうち、ポジ型感光性薄膜としてポジレジ
スト15を各ゲート電極12の上方を覆うように塗布し、基
板裏面側から紫外光照射16を行い、ポジレジスト15を露
光した状態が(図8(a))である。この後、現像を行うと
ゲート電極12の形状のポジレジストパターン15′と非透
光性薄膜パターン83の形状のポジレジストパターン15a
が作製される。つづいてゲート電極12をウェットエッチ
ング等でエッチングすると、画素電極用薄膜トランジス
タ形成領域82のゲート電極12の側面部がエッチングさ
れ、ゲート電極12′ができあがる(図8(b))。
Thereafter, the same steps as in the first embodiment are performed. In the process, a positive resist 15 as a positive photosensitive thin film is applied so as to cover the upper part of each gate electrode 12, and ultraviolet light irradiation 16 is performed from the back side of the substrate to expose the positive resist 15 (FIG. 8). (a)). Thereafter, when development is performed, a positive resist pattern 15 'having a shape of the gate electrode 12 and a positive resist pattern 15a having a shape of the non-light-transmitting thin film pattern 83 are formed.
Is produced. Subsequently, when the gate electrode 12 is etched by wet etching or the like, the side surface of the gate electrode 12 in the pixel electrode thin film transistor forming region 82 is etched, and a gate electrode 12 'is completed (FIG. 8B).

【0034】そして、ポジレジストパターン15′,15a
を除去し層間絶縁用の絶縁膜(SiO2膜)19,コンタク
トホール,メタル配線20を形成することにより、ポリシ
リコン薄膜トランジスタが完成する(図8(c))。この製
造方法の場合、(図8(c))の画素電極用薄膜トランジス
タ形成領域82に作製した薄膜トランジスタのL3部が、
第1の実施例と同様のオフセット領域となる。この第2
の応用例の場合、表示装置が非透光性薄膜パターン83を
持った構成を有することにより、画素電極用薄膜トラン
ジスタはリーク電流の小さいオフセット構造となり、周
辺駆動回路用の薄膜トランジスタはオフセット領域がな
く、ON能力が損なわれることはない。
Then, the positive resist patterns 15 ', 15a
Is removed and an insulating film (SiO2 film) 19 for interlayer insulation, a contact hole, and a metal wiring 20 are formed to complete a polysilicon thin film transistor (FIG. 8C). In the case of this manufacturing method, the L3 portion of the thin film transistor formed in the pixel electrode thin film transistor forming region 82 of FIG.
The offset area is the same as in the first embodiment. This second
In the case of the application example, since the display device has a configuration having the non-light-transmitting thin film pattern 83, the thin film transistor for the pixel electrode has an offset structure with a small leakage current, and the thin film transistor for the peripheral driving circuit has no offset region. The ON ability is not impaired.

【0035】次に、本発明の第応用としての表示
装置について説明する。図9は周辺駆動回路用の薄膜ト
ランジスタ形成領域91と表示部の画素電極用薄膜トラン
ジスタ形成領域92の両者を表し、本発明の薄膜トランジ
スタの製造方法を表示装置に応用した場合の工程
断面図を示したものである。工程の主要部分は第1の実
施例と同じであり、同一構成のものには同一符号を付け
説明を省略する。
Next, a display device as a third application example of the present invention will be described. Figure 9 represents both the thin film transistor forming region 91 and a display unit for a pixel electrode thin film transistor forming region 92 for peripheral driving circuits, thin films of the present invention transient
The method of manufacturing a static is obtained shows the cross-sectional views of application of the third display device. The main part of the process is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0036】そしてこの場合、第1の実施例と同じ工程
を実施するが、その工程のうち以下の工程に裏面露光装
置を用いる。すなわち、ポジ型感光性薄膜としてポジレ
ジスト15を各ゲート電極12の上方を覆うように塗布し、
基板裏面側から紫外光照射16を行う際、表示部の画素電
極用薄膜トランジスタ形成領域92のみに光照射されるよ
うな構成の装置を用いる(この応用例では、透光性基板
1の直下に非透光性薄膜パターン93を有するフォトマス
ク94を設置できる機構を有する裏面露光装置を用いた。
非透光性薄膜パターン93は(図5)に示す周辺駆動回路部
9を一括で覆うような大きさであるので、通常の露光機
のような細かい位置合わせは不要である。)(図9(a))。
In this case, the same steps as in the first embodiment are performed, but a backside exposure apparatus is used in the following steps among the steps. That is, a positive resist 15 is applied as a positive photosensitive thin film so as to cover the upper part of each gate electrode 12,
When performing the ultraviolet light irradiation 16 from the back side of the substrate, using the configuration of the apparatus as the light irradiation only to the pixel electrode for the thin film transistor forming region 92 of the display unit (in this application, the non-directly below the light transmitting substrate 1 A backside exposure apparatus having a mechanism capable of installing a photomask 94 having a translucent thin film pattern 93 was used.
Since the non-translucent thin film pattern 93 has a size that covers the peripheral drive circuit section 9 shown in FIG. 5 (FIG. 5), fine positioning such as in a normal exposure machine is unnecessary. ) (FIG. 9 (a)).

【0037】その後、現像を行うと電極12の形状のポジ
レジストパターン15′と非透光性薄膜パターン93の形状
のポジレジストパターン15aが作製される。つづいてゲ
ート電極12をウェットエッチング等でエッチングする
と、画素電極用薄膜トランジスタ形成領域92のゲート電
極12の側面部がエッチングされ、ゲート電極12′ができ
あがる(図9(b))。そしてその後、ポジレジストパター
15′,15aを除去し、層間絶縁用の絶縁膜(SiO2膜)
19,コンタクトホール,メタル配線20を形成することに
より、ポリシリコン薄膜トランジスタが完成する(図9
(c))。ここで裏面露光装置を用いることにより、画素電
極用薄膜トランジスタ形成領域92に作製した薄膜トラン
ジスタのL3部に、第1の実施例と同様にオフセット領
域ができる。
Thereafter, when development is performed, a positive resist pattern 15 'having the shape of the electrode 12 and a positive resist pattern 15a having the shape of the non-translucent thin film pattern 93 are formed. Subsequently, when the gate electrode 12 is etched by wet etching or the like, the side surface of the gate electrode 12 in the pixel electrode thin film transistor forming region 92 is etched, and a gate electrode 12 'is completed (FIG. 9B). After that, the positive resist patterns 15 ' and 15a are removed, and an insulating film for interlayer insulation (SiO2 film) is formed.
19, contact holes, and metal wiring 20 are formed to complete the polysilicon thin film transistor (FIG. 9).
(c)). Here, by using the backside exposure device, an offset region can be formed in the L3 portion of the thin film transistor formed in the pixel electrode thin film transistor forming region 92, as in the first embodiment.

【0038】なお、上記の実施例1〜5および応用
〜3の説明では省略したが、これらの薄膜トランジスタ
の作製に際して、トランジスタを作り込んだ基板を水素
プラズマにさらすことによりトランジスタの特性の改善
を行っている。また、図面ではゲート電極12の上方を覆
うようにポジレジスト15を塗布したが、ゲート電極12と
ポジレジスト15の間に透光性薄膜材料Aを作製し、いっ
たん透光性薄膜材料Aをエッチングしてから同様の工程
を行っても差し支えない。さらに、ゲート電極12上に同
じ形状で他の薄膜材料が乗っていても差し支えない。こ
れらの実施例および応用例では、ドーパント導入工程の
ドーピング法としてイオンシャワードーピング法を例と
したが、プラズマドーピング法にて実施しても同様であ
る。
The above-described first to fifth embodiments and the first application example
Although omitted in the description of (1) to ( 3) , in manufacturing these thin film transistors, the characteristics of the transistors are improved by exposing the substrate on which the transistors are formed to hydrogen plasma. In the drawing, the positive resist 15 is applied so as to cover the upper part of the gate electrode 12. However, a light-transmitting thin film material A is formed between the gate electrode 12 and the positive resist 15, and the light-transmitting thin film material A is once etched. After that, the same process may be performed. Further, another thin film material having the same shape may be on the gate electrode 12. In these embodiments and application examples , the ion shower doping method is described as an example of the doping method in the dopant introduction step. However, the same applies when the plasma doping method is used.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明を行ってきたように、本発明を
実施することにより、フォトマスクを使った露光機等を
使うことなく、ゲート電極の周りに、しかもセルフアラ
インにLDD領域(あるいはオフセット領域)が形成され
る。しかも、ゲート電極の両サイドに作り込まれるLD
D領域(あるいはオフセット領域)は、ほぼ同一の幅でで
きあがる。このため両サイドのLDD領域(あるいはオ
フセット領域)の幅とバランスが従来例のように場所に
よりばらつくことがなくなり、これに伴いトランジスタ
特性のばらつきがたいへん小さくなる。
As described above, by practicing the present invention, an LDD region (or an offset) can be formed around a gate electrode and in a self-aligned manner without using an exposure machine or the like using a photomask. Region) is formed. Moreover, LDs built on both sides of the gate electrode
The D region (or offset region) is formed with substantially the same width. For this reason, the width and balance of the LDD regions (or offset regions) on both sides do not vary from place to place as in the conventional example, and accordingly, the variation in transistor characteristics becomes very small.

【0040】また、LDD領域(あるいはオフセット領
域)はフォトマスク工程の位置合わせマージンよりはる
かに小さな幅(サブミクロンも可能)で作製でき、従来の
LDD構造(あるいはオフセット構造)をとらない場合
と、ほぼ同一のトランジスタサイズでありながら、リー
ク電流の小さい構造を持った薄膜トランジスタを作製で
きる。
The LDD region (or offset region) can be manufactured with a width (submicron is possible) much smaller than the alignment margin in the photomask process, and the LDD region (or offset region) does not have the conventional LDD structure (or offset structure). A thin film transistor having a structure in which leakage current is small while having substantially the same transistor size can be manufactured.

【0041】以上のことから、画素電極用薄膜トランジ
スタにはリーク電流の小さいLDD構造やオフセット構
造のものを用い、かつ周辺駆動回路用の薄膜トランジス
タには従来通りのON能力の高いトランジスタを用いた
表示装置を簡単に供給することができるという効果を奏
する。
As described above, a display device using an LDD structure or an offset structure having a small leak current as a thin film transistor for a pixel electrode, and a conventional transistor having a high ON capability as a thin film transistor for a peripheral driving circuit. Can be easily supplied.

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

【図1】本発明の第1の実施例の薄膜トランジスタの製
造方法の各工程ごとに示した構造断面図である。
FIG. 1 is a structural sectional view showing each step of a method for manufacturing a thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の薄膜トランジスタの製
造方法の各工程ごとに示した構造断面図である。
FIG. 2 is a structural cross-sectional view showing each step of a method for manufacturing a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例の薄膜トランジスタの製
造方法の各工程ごとに示した構造断面図である。
FIG. 3 is a structural cross-sectional view showing each step of a method for manufacturing a thin film transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例の薄膜トランジスタの製
造方法の各工程ごとに示した構造断面図である。
FIG. 4 is a structural cross-sectional view showing each step of a method for manufacturing a thin film transistor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】液晶表示装置と液晶表示装置用の薄膜トランジ
スタを作製した基板の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a liquid crystal display device and a substrate on which a thin film transistor for the liquid crystal display device is manufactured.

【図6】本発明の第5の実施例の薄膜トランジスタの製
造方法の各工程ごとに示した構造断面図である。
FIG. 6 is a structural sectional view showing each step of a method for manufacturing a thin film transistor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第応用としての表示装置の構成
を示すために用いた、薄膜トランジスタの製造方法の各
工程ごとに示した構造断面図である。
FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views showing the steps of a method for manufacturing a thin film transistor, which are used to show the configuration of a display device as a first application example of the present invention.

【図8】本発明の第応用としての表示装置の構成
を示すために用いた、薄膜トランジスタの製造方法の各
工程ごとに示した構造断面図である。
FIG. 8 is a structural cross-sectional view showing each step of a method of manufacturing a thin film transistor used to show the structure of a display device as a second application example of the present invention.

【図9】本発明の第応用としての表示装置の構成
を示すために用いた、薄膜トランジスタの製造方法の各
工程ごとに示した構造断面図である。
FIG. 9 is a structural cross-sectional view showing each step of a method for manufacturing a thin film transistor, which is used to show the configuration of a display device as a third application example of the present invention.

【図10】従来の薄膜トランジスタの製造方法の各工程
ごとに示した構造断面図である。
FIG. 10 is a structural cross-sectional view showing each step of a conventional method of manufacturing a thin film transistor.

フロントページの続き (72)発明者 古田 守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐野 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−171865(JP,A) 特開 平3−10224(JP,A) 特開 平4−331924(JP,A) 実開 昭64−30535(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1368 Continued on the front page (72) Inventor Mamoru Furuta 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. References JP-A-4-171865 (JP, A) JP-A-3-10224 (JP, A) JP-A-4-331924 (JP, A) Japanese Utility Model Laid-Open No. 64-30535 (JP, U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1368

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 透光性基板の上部に半導体薄膜を形成
し、その上方を覆うように絶縁性薄膜を形成し、さらに
その上方で前記半導体薄膜部の一部分に非透光性導電性
薄膜による電極を形成し、その後、前記電極をドーピン
グマスクに用いて前記半導体薄膜への第1のドーパント
導入工程後に前記電極の上方を覆うようにポジ型感光性
薄膜を形成して前記透光性基板の裏面から光照射を行い
前記ポジ型感光性薄膜を露光し、前記電極の形状にパタ
ーン化されたポジ型感光性薄膜をエッチングマスクとし
て前記電極の側面部をエッチングする工程を有すること
を特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
1. A semiconductor thin film is formed on an upper part of a light-transmitting substrate, an insulating thin film is formed so as to cover an upper part thereof, and a non-light-transmitting conductive thin film is formed on a part of the semiconductor thin film part above the semiconductor thin film. Forming an electrode, and then forming a positive photosensitive thin film so as to cover above the electrode after the first dopant introducing step into the semiconductor thin film using the electrode as a doping mask, Irradiating light from the back side to expose the positive photosensitive thin film, and etching the side surface of the electrode using the positive photosensitive thin film patterned in the shape of the electrode as an etching mask. A method for manufacturing a thin film transistor.
【請求項2】 電極の形状にパターン化されたポジ型感
光性薄膜をエッチングマスクにして前記電極の側面部を
エッチングする工程により作製した電極パターンをドー
ピングマスクに用い半導体薄膜への第2のドーパント
導入工程を付加したことを特徴とする請求項1記載の薄
膜トランジスタの製造方法。
Wherein the electrode shape patterned positive photosensitive film a second of the semiconductor thin film using an electrode pattern produced by etching the side surface portion of the electrode as an etching mask as a doping mask 2. The method according to claim 1, further comprising a dopant introduction step.
【請求項3】 透光性基板の上部に半導体薄膜を形成
し、その上方を覆うように絶縁性薄膜を形成し、さらに
その上方で前記半導体薄膜部の一部分に非透光性導電性
薄膜による電極を形成し、その後、前記電極の上方を覆
うようにポジ型感光性薄膜を形成して前記透光性基板の
裏面から光照射を行い前記ポジ型感光性薄膜を露光し、
前記電極の形状にパターン化されたポジ型感光性薄膜を
熱処理または膨潤処理して前記電極の形状より大きな形
状に変形させたポジ型感光性薄膜をドーピングマスクに
用い前記半導体薄膜への第1のドーパント導入工程を
有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
3. A semiconductor thin film is formed on a light-transmitting substrate, an insulating thin film is formed so as to cover the semiconductor thin film, and a part of the semiconductor thin film portion is further formed thereon by a non-light-transmitting conductive thin film. Forming an electrode, and thereafter, exposing the positive photosensitive thin film by irradiating light from the back surface of the translucent substrate by forming a positive photosensitive thin film so as to cover above the electrode,
First the patterned positive photosensitive film where the positive photosensitive thin film heat treatment or by swelling treatment is deformed to a larger shape than the shape of the electrode to the shape of the electrode to the semiconductor thin film by using the doping mask A method for manufacturing a thin film transistor, comprising the step of introducing a dopant.
【請求項4】 前記電極をドーピングマスクに用い
導体薄膜への第2のドーパント導入工程を付加したこと
を特徴とする請求項3記載の薄膜トランジスタの製造方
法。
4. A method of manufacturing a thin film transistor according to claim 3, characterized in that the addition of the second dopant introduction step of using the electrode as a doping mask into the semi <br/> conductive thin film.
【請求項5】 前記電極をゲート電極に用いたことを特
徴とする請求項1または3記載の薄膜トランジスタの製
造方法。
5. The method according to claim 1, wherein said electrode is used as a gate electrode.
【請求項6】 第1のドーパント導入工程に比べ第2の
ドーパント導入工程の方が導入されるドーパント量が少
ないことを特徴とする請求項2または4記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
6. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 2, wherein the amount of the introduced dopant is smaller in the second dopant introduction step than in the first dopant introduction step.
【請求項7】 第1のドーパント導入工程または第2の
ドーパント導入工程としてイオンシャワードーピング法
またはプラズマドーピング法を用いことを特徴とする
請求項1,2,3または4記載の薄膜トランジスタの製
造方法。
7. A method for producing a first dopant introduction step or the thin film transistor according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the second dopant introduction step characterized by using an ion shower doping or plasma doping .
【請求項8】 多結晶シリコン薄膜を半導体層に用い
ことを特徴とする請求項1または3記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。
8. The method of claim 1 or 3 The method for producing a thin film transistor, wherein the <br/> the polycrystalline silicon thin film used in the semiconductor layer.
【請求項9】 レーザーによる結晶化処理をされた多結
晶シリコン薄膜を用いことを特徴とする請求項8記載
の薄膜トランジスタの製造方法。
9. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 8, wherein a polycrystalline silicon thin film which has been crystallized by a laser is used.
【請求項10】 周辺駆動回路用の薄膜トランジスタを
有する表示装置を対象とし、電極の形状にパターン化さ
れたポジ型感光性薄膜をエッチングマスクまたはドーピ
ングマスクに用いる際、周辺駆動回路用の薄膜トランジ
スタの形成領域に保護膜を形成しておく工程を付加した
ことを特徴とする請求項1または3記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。
10. A display device having a thin film transistor for a peripheral drive circuit, wherein a positive photosensitive thin film patterned in the shape of an electrode is used as an etching mask or a doping mask. 4. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1, further comprising a step of forming a protective film in a region where the thin film transistor is formed.
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