JP3323838B2 - Polysilicon thin film transistor, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Polysilicon thin film transistor, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device using the same

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JP3323838B2
JP3323838B2 JP25010599A JP25010599A JP3323838B2 JP 3323838 B2 JP3323838 B2 JP 3323838B2 JP 25010599 A JP25010599 A JP 25010599A JP 25010599 A JP25010599 A JP 25010599A JP 3323838 B2 JP3323838 B2 JP 3323838B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリシリコン薄膜
トランジスタおよびこれを用いた液晶表示装置に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a polysilicon thin film transistor and a liquid crystal display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型かつ軽量で
低消費電力という特徴で、地球環境にやさしいディスプ
レイとして、OA用、AV用に限らずあらゆる分野で使
用されてきている。特に、薄膜トランジスタを用いた液
晶表示装置は、階調表示に優れるとともに応答速度が速
いため、動画対応カラーディスプレイとしてCRTに迫
る性能を実現している。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices, which are characterized by being thin, lightweight, and have low power consumption, have been used in various fields as displays that are friendly to the global environment, not only for OA and AV. In particular, a liquid crystal display device using a thin film transistor is excellent in gradation display and has a high response speed, and thus achieves a performance close to that of a CRT as a moving image color display.

【0003】さらに、薄膜トランジスタを画像表示部へ
スイッチングマトリックス配列した従来の液晶表示装置
から、周辺駆動回路にも薄膜トランジスタを用いる、す
なわち周辺回路を同じガラス基板上に一体化する液晶表
示装置が開発されている。しかしながら、駆動回路を構
成する薄膜トランジスタに要求される性能は、画素表示
部のスイッチング素子として従来から用いられている通
常の非晶質シリコントランジスタの性能では不充分であ
り、少なくともポリシリコン(多結晶シリコン)以上の
性能が必要である。
Further, from a conventional liquid crystal display device in which a thin film transistor is arranged in a switching matrix in an image display portion, a liquid crystal display device in which a thin film transistor is used for a peripheral driving circuit, that is, a peripheral circuit is integrated on the same glass substrate has been developed. I have. However, the performance required of the thin film transistor constituting the drive circuit is not sufficient with the performance of a conventional amorphous silicon transistor conventionally used as a switching element of a pixel display unit, and at least polysilicon (polycrystalline silicon) is used. ) The above performance is required.

【0004】従来、ポリシリコンを得るには900℃以
上の高温が必要とされ、基板には耐熱性のある石英が使
用されていたが、低コスト化、大画面化を図るために
は、基板に石英ではない通常のガラスを使用することが
求められる。基板に通常のガラスを用いる場合には、通
常のガラスでも耐熱可能な低温(600℃程度以下)で
ポリシリコンを製造する必要がある。
Conventionally, to obtain polysilicon, a high temperature of 900 ° C. or higher has been required, and heat-resistant quartz has been used for the substrate. It is required to use ordinary glass which is not quartz. When using ordinary glass for the substrate, it is necessary to produce polysilicon at a low temperature (about 600 ° C. or less) at which even ordinary glass can withstand heat.

【0005】以下に、従来のポリシリコン薄膜トランジ
スタおよびその製造方法について説明する。
Hereinafter, a conventional polysilicon thin film transistor and a method for manufacturing the same will be described.

【0006】図4に示すように、従来のポリシリコン薄
膜トランジスタは、ガラス基板1と、ガラス基板1上に
積層された絶縁膜2(ハッチングは省略する)と、ポリ
シリコンからなるチャネル領域3と、n型ポリシリコン
からなるソース領域4およびドレイン領域5と、ソース
電極4aと、ドレイン電極5aと、ゲート絶縁膜6と、
ゲート電極7と、層間絶縁膜8と、画素電極膜9とを備
える。
As shown in FIG. 4, a conventional polysilicon thin film transistor comprises a glass substrate 1, an insulating film 2 laminated on the glass substrate 1 (hatching is omitted), a channel region 3 made of polysilicon, and a source region 4 and a drain region 5 made of n-type polysilicon, a source electrode 4a, a drain electrode 5a, a gate insulating film 6,
A gate electrode 7, an interlayer insulating film 8, and a pixel electrode film 9 are provided.

【0007】次に、図5を参照して、上記従来のポリシ
リコン薄膜トランジスタの製造方法について説明する。
まず、図5(a)に示すように、ガラス基板1上に、た
とえば、SiO2またはSiNからなる絶縁膜2を形成
し、さらにこの絶縁膜2上にポリシリコン薄膜3aを形
成する。ポリシリコン薄膜3aは、絶縁膜2上に非晶質
シリコン薄膜を形成した後、エキシマーレーザ等でアニ
ールすることによって非晶質シリコン薄膜を多結晶化し
て得られる。その後、図5(b)に示すように、フォト
リソ工程およびエッチング工程によって不要な部分のポ
リシリコン薄膜3aを除去する。その後、図5(c)に
示すように、ポリシリコン薄膜3a上に、ゲート絶縁膜
6(たとえば、SiO2)と、ゲート電極7(たとえ
ば、モリブデン−タングステン等の金属あるいは合金)
とを順に形成する。
Next, a method of manufacturing the above-mentioned conventional polysilicon thin film transistor will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 5A, an insulating film 2 made of, for example, SiO 2 or SiN is formed on a glass substrate 1, and a polysilicon thin film 3a is formed on the insulating film 2. The polysilicon thin film 3a is obtained by forming an amorphous silicon thin film on the insulating film 2 and then annealing the film with an excimer laser or the like to polycrystallize the amorphous silicon thin film. Thereafter, as shown in FIG. 5B, unnecessary portions of the polysilicon thin film 3a are removed by a photolithography process and an etching process. Thereafter, as shown in FIG. 5C, a gate insulating film 6 (for example, SiO 2 ) and a gate electrode 7 (for example, metal or alloy such as molybdenum-tungsten) are formed on the polysilicon thin film 3a.
Are formed in order.

【0008】次いで、イオンドーピング法により、水素
化リン(PH3)ガスをプラズマまたはアーク放電等で
イオン化し、高電圧イオン加速することによって、ポリ
シリコン薄膜3aのうちゲート電極7が形成されていな
い部分にドーピングする。そして、通常は、400℃〜
600℃の温度でアニールし、ポリシリコン中のリンを
電気的に活性化する。これによって、図5(d)に示す
ように、チャネル領域3と、このチャネル領域3を挟む
ように配置されたn型ポリシリコンからなるソース領域
4およびドレイン領域5が形成される。その後、層間絶
縁膜8、ソース電極4a、ドレイン電極5aおよび画素
電極膜9を形成する。このようにして、n−チャネル薄
膜トランジスタが製造される。
Then, the gate electrode 7 of the polysilicon thin film 3a is not formed by ionizing the phosphorus hydride (PH 3 ) gas by plasma or arc discharge or the like by ion doping and accelerating with high voltage ions. Doping parts. And usually, 400 ° C ~
Anneal at a temperature of 600 ° C. to electrically activate phosphorus in the polysilicon. As a result, as shown in FIG. 5D, a channel region 3 and a source region 4 and a drain region 5 made of n-type polysilicon disposed so as to sandwich the channel region 3 are formed. After that, an interlayer insulating film 8, a source electrode 4a, a drain electrode 5a, and a pixel electrode film 9 are formed. Thus, an n-channel thin film transistor is manufactured.

【0009】上記従来の製造方法において、素子特性を
安定化するためには、ドーピングされたイオンを電気的
に十分活性化するとともに、ポリシリコン薄膜へのイオ
ン注入によって生じた結晶性の損傷を十分に回復させる
必要がある。このため、リン等のイオンドーピングを行
ったあとに、できるだけ高い温度(500℃以上)でア
ニールすることが必要となる。
In the above-mentioned conventional manufacturing method, in order to stabilize the device characteristics, the doped ions are sufficiently activated electrically and the crystalline damage caused by the ion implantation into the polysilicon thin film is sufficiently reduced. Need to be recovered. Therefore, it is necessary to perform annealing at a temperature as high as possible (500 ° C. or higher) after ion doping of phosphorus or the like.

【0010】また、上記製造方法では、リンやホウ素な
どの不純物をドーピングする際にイオン注入装置を用い
るが、大画面液晶表示装置を製造するため、また、低コ
ストで液晶表示装置を製造するためには、イオン種の質
量分離をしないでイオン注入を行うイオン注入装置を用
いる必要がある。この理由は、質量分離をしてイオン注
入を行うイオン注入装置は、小面積用のものしかないこ
とに加え、きわめて処理能力が低く、さらに高価である
という問題があるためである。このため、従来から、イ
オンドーピングには、イオン種の質量分離をしていない
イオン(多種のイオンが混在したイオン)をドープする
イオンドーピング装置が用いられており、イオンドーピ
ングの際に、ドーパント以外の不純物がポリシリコン薄
膜3aに注入されている。
In the above manufacturing method, an ion implantation apparatus is used for doping impurities such as phosphorus and boron. However, in order to manufacture a large-screen liquid crystal display, and to manufacture a liquid crystal display at low cost. It is necessary to use an ion implantation apparatus for performing ion implantation without mass separation of ion species. The reason for this is that an ion implanter for performing ion implantation by mass separation has a problem that it has only a small area, and has extremely low processing capability and is expensive. For this reason, ion doping apparatuses that dope ions that have not undergone mass separation of ion species (ions in which various kinds of ions are mixed) are conventionally used for ion doping. Is implanted into the polysilicon thin film 3a.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、イオン
ドーピングをした後に500℃以上の温度でアニールを
行う上記従来のポリシリコン薄膜トランジスタでは、ゲ
ートバイアス温度ストレス印加によって、ドレイン電流
−ゲート電圧特性が時間とともに負電圧側にシフトして
いくという問題があった。上記従来のポリシリコン薄膜
トランジスタについて、ゲートバイアス電圧ストレス印
加時のドレイン電流−ゲート電圧特性の変化を図6に示
す。
However, in the above-mentioned conventional polysilicon thin film transistor in which annealing is performed at a temperature of 500 ° C. or more after ion doping, the drain current-gate voltage characteristic becomes negative with time due to the application of gate bias temperature stress. There was a problem of shifting to the voltage side. FIG. 6 shows a change in the drain current-gate voltage characteristic when the gate bias voltage stress is applied to the conventional polysilicon thin film transistor.

【0012】図6のような経時変化の理由は、現在のと
ころ明確ではないが、次のように推測される。
The reason for the change with time as shown in FIG. 6 is not clear at present, but is presumed as follows.

【0013】すなわち、上記イオンドープ時には、質量
分離されていないイオンを用いるため、リンイオンのみ
ならず、水素イオン、あるいは水素とリンとの化合物の
イオンなどもドープされる。また水素のような軽い原子
のイオンは、同じ加速エネルギーでは高速になり、ゲー
ト電極7、ゲート絶縁膜6、およびポリシリコン薄膜3
aにいたるまで注入されることになる。
That is, at the time of the above-mentioned ion doping, ions which are not mass-separated are used, so that not only phosphorus ions but also hydrogen ions or ions of a compound of hydrogen and phosphorus are doped. In addition, ions of light atoms such as hydrogen are accelerated at the same acceleration energy, and the gate electrode 7, the gate insulating film 6, and the polysilicon thin film 3
It will be injected up to a.

【0014】ところで、このような水素イオンが存在
し、またゲート絶縁膜6として酸化ケイ素のような酸化
物ゲート絶縁膜が用いられる場合、あるいはゲート絶縁
膜6に過剰な水分が含まれている場合には、高温(50
0℃以上)でアニール処理されると、ゲート電極7とゲ
ート絶縁膜6との間で複雑な酸化還元反応が発生し、こ
れらの界面付近に不安定なイオン性物質が発生する場合
があるといわれている。
By the way, when such hydrogen ions are present, and when an oxide gate insulating film such as silicon oxide is used as the gate insulating film 6, or when the gate insulating film 6 contains excessive moisture, Has a high temperature (50
When annealing is performed at 0 ° C. or more, a complicated oxidation-reduction reaction occurs between the gate electrode 7 and the gate insulating film 6, and an unstable ionic substance may be generated in the vicinity of these interfaces. It is said.

【0015】特に、モリブデンあるいはタングステンの
ように多種にわたる酸化状態(−1価から6価まで)を
とる金属をゲート電極7に用いた場合には、ゲート電極
7とゲート絶縁膜6との界面に不安定なイオン性物質が
発生しやすいと考えられる。
In particular, when a metal having various oxidation states (from -1 valence to 6 valence) such as molybdenum or tungsten is used for the gate electrode 7, the interface between the gate electrode 7 and the gate insulating film 6 is formed. It is considered that unstable ionic substances are likely to be generated.

【0016】そして、ゲート電極7とゲート絶縁膜6と
の界面付近がこのような状態の場合に薄膜トランジスタ
を高温動作(たとえば150℃でゲート電極にプラス電
圧を印加)し続けた場合、水素イオンがゲート電圧によ
ってチャネル領域3であるポリシリコン側に移動し、ポ
リシリコンに対しては、ゲート電圧以上にプラス電圧が
重畳された状態になると考えられる。その結果、ドレイ
ン電流−ゲート電圧特性が、図6のようにマイナス方向
にシフトすることが考えられる。
When the vicinity of the interface between the gate electrode 7 and the gate insulating film 6 is in such a state, when the thin film transistor is continuously operated at a high temperature (for example, a positive voltage is applied to the gate electrode at 150 ° C.), hydrogen ions are generated. It is considered that the gate voltage shifts to the polysilicon side, which is the channel region 3, and a positive voltage is superimposed on the polysilicon more than the gate voltage. As a result, it is considered that the drain current-gate voltage characteristic shifts in the negative direction as shown in FIG.

【0017】ところで、上記課題に対しては、ゲート電
極(金属)材料として、他の材料、たとえば、アルミニ
ウム、タンタルまたはクロムなどを選択することが考え
られる。しかしながら、アルミニウムの場合は、500
℃以上の熱処理には耐えられないという問題があり採用
できない場合がある。また、ゲート電極が電気回路形成
の配線にも使用されることを考えると、タンタルおよび
クロムは電気抵抗値が高すぎて使用しにくい。
To solve the above problem, it is conceivable to select another material, for example, aluminum, tantalum or chromium, as the gate electrode (metal) material. However, for aluminum, 500
There is a problem that it cannot withstand a heat treatment at a temperature of not less than ℃, and it may not be adopted in some cases. Also, considering that the gate electrode is also used for wiring for forming an electric circuit, tantalum and chromium have too high an electric resistance value and are difficult to use.

【0018】上記問題を解決するため、本発明は、素子
特性が安定しており、低コストに大量生産ができるポリ
シリコン薄膜トランジスタおよびこれを用いた液晶表示
装置を提供することを目的とする。
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a polysilicon thin film transistor which has stable element characteristics and can be mass-produced at low cost, and a liquid crystal display device using the same.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1のポリシリコン薄膜トランジスタは、
ガラス基板と、チャネル領域として機能するポリシリコ
ン薄膜と、ゲート電極と、前記ポリシリコン薄膜と前記
ゲート電極との間に配置されたゲート絶縁膜とを備える
ポリシリコン薄膜トランジスタであって、前記ゲート電
極と前記ゲート絶縁膜との間に、前記ゲート電極が前記
ゲート絶縁膜中の元素と反応することを防止する反応防
止膜を備え、前記ポリシリコン薄膜と前記ゲート絶縁膜
と前記反応防止膜と前記ゲート電極とが前記ガラス基板
側からこの順序で配置されており、前記ゲート絶縁膜が
SiO 2 からなり、前記反応防止膜の膜厚が10nm以
上50nm以下であることを特徴とする。上記第1のポ
リシリコン薄膜トランジスタによれば、ゲート絶縁膜中
の元素とゲート電極とが反応することを防止できるた
め、特性および信頼性が高いポリシリコン薄膜薄膜トラ
ンジスタが得られる。また、上記第1のポリシリコン薄
膜薄膜トランジスタは、イオン種の質量分離を行わない
イオンドーピング装置を用いて製造できるため、低コス
トに大量生産することができる。
In order to achieve the above object, a first polysilicon thin film transistor of the present invention comprises:
A glass thin film transistor, a polysilicon thin film functioning as a channel region, a gate electrode, a polysilicon thin film transistor including a gate insulating film disposed between the polysilicon thin film and the gate electrode, wherein the gate electrode, A reaction preventing film for preventing the gate electrode from reacting with an element in the gate insulating film between the polysilicon thin film and the gate insulating film;
And the reaction prevention film and the gate electrode are the glass substrate
Are arranged in this order from the side, and the gate insulating film is
Made of SiO 2 , and the thickness of the reaction prevention film is 10 nm or less.
It is characterized by being 50 nm or less above . According to the first polysilicon thin film transistor, it is possible to prevent the element in the gate insulating film from reacting with the gate electrode, so that a polysilicon thin film transistor having high characteristics and high reliability can be obtained. In addition, the first polysilicon thin film transistor can be manufactured using an ion doping apparatus that does not perform mass separation of ion species, and thus can be mass-produced at low cost.

【0020】上記第1のポリシリコン薄膜トランジスタ
では、前記反応防止膜が、シリサイド膜からなることが
好ましい。上記構成によって、特性および信頼性が特に
高いポリシリコン薄膜トランジスタが得られる。
In the first polysilicon thin film transistor, it is preferable that the reaction preventing film is formed of a silicide film. According to the above configuration, a polysilicon thin film transistor having particularly high characteristics and high reliability can be obtained.

【0021】[0021]

【0022】上記第1および第2のポリシリコン薄膜ト
ランジスタでは、前記ゲート電極が、モリブデンおよび
タングステンから選ばれる少なくとも一つを含む金属か
らなり、前記シリサイド膜が、モリブデンおよびタング
ステンから選ばれる少なくとも一つを含むシリサイドか
らなることが好ましい。上記構成によって、低抵抗の電
極を備え、特性が高い(製造過程において高温でアニー
ルしてドーパントを活性化できる)ポリシリコン薄膜ト
ランジスタが得られる。
In the first and second polysilicon thin film transistors, the gate electrode is made of a metal containing at least one selected from molybdenum and tungsten, and the silicide film is made of at least one selected from molybdenum and tungsten. It is preferable to be composed of silicide containing. According to the above configuration, a polysilicon thin film transistor including a low-resistance electrode and having high characteristics (can be annealed at a high temperature in a manufacturing process to activate a dopant) can be obtained.

【0023】また、上記第1および第2のポリシリコン
薄膜トランジスタでは、前記ポリシリコン薄膜が、非晶
質シリコン膜に光照射することによって形成されたポリ
シリコンからなることが好ましい。
In the first and second polysilicon thin film transistors, it is preferable that the polysilicon thin film is made of polysilicon formed by irradiating the amorphous silicon film with light.

【0024】本発明のポリシリコン薄膜トランジスタの
製造方法は、ガラス基板上にポリシリコン薄膜を形成す
る工程と、前記ポリシリコン薄膜上に、SiO 2 からな
るゲート絶縁膜と反応防止膜とゲート電極とを順に積層
する工程と、次いで、前記ポリシリコン薄膜の一部にイ
オン種の質量分離をしないイオンドーピング装置を用い
てリンイオンをドーピングすることによってソース領域
とドレイン領域とを形成したのち、500℃〜600℃
の温度で熱処理を行うことによってドーパントを活性化
する工程とを含み、前記反応防止膜がシリサイドからな
り膜厚が10nm以上50nm以下であることを特徴と
する。本発明の液晶表示装置は、ポリシリコン薄膜トラ
ンジスタを備える液晶表示装置であって、前記ポリシリ
コン薄膜トランジスタが、スイッチング素子および回路
駆動素子から選ばれる少なくとも一つの素子であり、か
つ、上記第1のポリシリコン薄膜トランジスタであるこ
とを特徴とする。
The polysilicon thin film transistor of the present invention
The manufacturing method includes forming a polysilicon thin film on a glass substrate.
And a step of forming SiO 2 on the polysilicon thin film.
Gate insulating film, reaction prevention film, and gate electrode
And then a part of the polysilicon thin film
Using ion doping equipment without mass separation of ON species
Source region by doping phosphorus ions
And a drain region, and then 500 ° C. to 600 ° C.
Activates dopants by performing heat treatment at different temperatures
The reaction preventing film is made of silicide.
The film thickness is 10 nm or more and 50 nm or less.
I do. The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device comprising a polysilicon thin film transistor, wherein the polysilicon thin film transistor is at least one element selected from a switching element and a circuit driving element, and the first polysilicon It is a thin film transistor.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】(実施形態1)実施形態1では、本発明の
ポリシリコン薄膜トランジスタの一例について説明す
る。
Embodiment 1 In Embodiment 1, an example of a polysilicon thin film transistor of the present invention will be described.

【0027】実施形態1のポリシリコン薄膜トランジス
タ(以下、ポリシリコンTFTという場合がある)10
の断面図を、図1に示す。
The polysilicon thin film transistor of the first embodiment (hereinafter sometimes referred to as a polysilicon TFT) 10
1 is shown in FIG.

【0028】図1を参照して、ポリシリコンTFT10
は、ガラス基板11と、絶縁膜12(ハッチングは省略
する)と、チャネル領域13と、ソース領域14と、ソ
ース電極14aと、ドレイン領域15と、ドレイン電極
15aと、ゲート絶縁膜16と、反応防止膜17と、ゲ
ート電極18と、層間絶縁膜19と、画素電極膜20と
を備える。ここで、チャネル領域13、ゲート絶縁膜1
6、反応防止膜17およびゲート電極18は、この順序
で絶縁膜12上に積層されている。すなわち、ゲート絶
縁膜16は、チャネル領域13とゲート電極18との間
に配置されており、反応防止膜17は、ゲート絶縁膜1
6とゲート電極18との間に配置されている。
Referring to FIG. 1, a polysilicon TFT 10
Is a reaction between a glass substrate 11, an insulating film 12 (hatching is omitted), a channel region 13, a source region 14, a source electrode 14a, a drain region 15, a drain electrode 15a, and a gate insulating film 16. It includes a prevention film 17, a gate electrode 18, an interlayer insulating film 19, and a pixel electrode film 20. Here, the channel region 13 and the gate insulating film 1
6, the reaction preventing film 17 and the gate electrode 18 are laminated on the insulating film 12 in this order. That is, the gate insulating film 16 is disposed between the channel region 13 and the gate electrode 18, and the reaction prevention film 17 is
6 and the gate electrode 18.

【0029】ガラス基板11としては、たとえば、無ア
ルカリガラス基板1737(コーニング社製)が用いら
れる。
As the glass substrate 11, for example, a non-alkali glass substrate 1737 (manufactured by Corning) is used.

【0030】絶縁膜12は、ガラス基板11上に形成さ
れている。絶縁膜12としては、たとえばSiO2が用
いられる。
The insulating film 12 is formed on the glass substrate 11. As the insulating film 12, for example, SiO 2 is used.

【0031】チャネル領域13は、絶縁膜12上の一部
に形成されている。チャネル領域13としては、ポリシ
リコンが用いられる。
The channel region 13 is formed on a part of the insulating film 12. Polysilicon is used for the channel region 13.

【0032】ソース領域14およびドレイン領域15
は、チャネル領域13を挟むように、絶縁膜12上の一
部に形成されている。ソース領域14およびドレイン領
域15としては、たとえば、n型またはp型のポリシリ
コンが用いられる。
Source region 14 and drain region 15
Are formed on a part of the insulating film 12 so as to sandwich the channel region 13. As source region 14 and drain region 15, for example, n-type or p-type polysilicon is used.

【0033】ソース電極14aおよびドレイン電極15
aは、それぞれ、ソース領域14およびドレイン領域1
5に接続されるように形成されている。ソース電極14
aおよびドレイン電極15aとしては、たとえば、アル
ミニウム等の金属が用いられる。
Source electrode 14a and drain electrode 15
a is the source region 14 and the drain region 1
5 is formed. Source electrode 14
As the a and the drain electrode 15a, for example, a metal such as aluminum is used.

【0034】ゲート絶縁膜16は、チャネル領域13上
に形成されている。ゲート絶縁膜16としては、たとえ
ばSiO2が用いられる。
The gate insulating film 16 is formed on the channel region 13. As the gate insulating film 16, for example, SiO 2 is used.

【0035】反応防止膜17は、ゲート絶縁膜16上の
一部であって、チャネル領域13に対応する位置に形成
されている。反応防止膜17は、ゲート絶縁膜16中の
元素(ゲート絶縁膜16中のイオン、原子および分子中
の原子を含む)、特にたとえばゲート絶縁膜16中の酸
素イオンや水素イオンとゲート電極18とが反応するこ
とを防止する膜である。反応防止膜17としては、たと
えば、シリサイド膜を用いることができる。シリサイド
膜としては、たとえば、モリブデンおよびタングステン
から選ばれる少なくとも一つを含むシリサイド(モリブ
デンシリサイド、タングステンシリサイド、モリブデン
−タングステンシリサイドなど)を用いることが好まし
い。また、反応防止膜17の膜厚は、10nm以上50
nm以下であることが好ましい。反応防止膜17の膜厚
を10nm以上とすることによって、反応防止膜17に
ピンホールなどが発生することを抑制でき、ゲート絶縁
膜16中の元素とゲート電極18とが反応することを十
分に防止できる。また、反応防止膜17の膜厚を10n
m以上50nm以下とすることによって、製造工程にお
けるエッチング時において、アンダカット状態になるこ
とを防止できる。
The reaction preventing film 17 is formed on a part of the gate insulating film 16 at a position corresponding to the channel region 13. The reaction preventing film 17 is formed of the elements in the gate insulating film 16 (including ions, atoms, and atoms in molecules in the gate insulating film 16), particularly, for example, oxygen ions and hydrogen ions in the gate insulating film 16, and Is a film that prevents the reaction of As the reaction prevention film 17, for example, a silicide film can be used. As the silicide film, for example, it is preferable to use a silicide containing at least one selected from molybdenum and tungsten (molybdenum silicide, tungsten silicide, molybdenum-tungsten silicide, or the like). The thickness of the reaction preventing film 17 is 10 nm or more and 50 nm or more.
nm or less. By setting the thickness of the reaction preventing film 17 to 10 nm or more, it is possible to suppress the occurrence of pinholes and the like in the reaction preventing film 17 and to sufficiently prevent the element in the gate insulating film 16 from reacting with the gate electrode 18. Can be prevented. Further, the thickness of the reaction prevention film 17 is set to 10 n.
By setting the length to m or more and 50 nm or less, an undercut state can be prevented during etching in the manufacturing process.

【0036】ゲート電極18は、反応防止膜17上に形
成されている。ゲート電極18は、金属からなる。ゲー
ト電極18は、たとえば、モリブデンおよびタングステ
ンから選ばれる少なくとも一つを含む金属(モリブデ
ン、タングステン、モリブデン−タングステン合金な
ど)からなる。なお、ゲート電極18の材料としては、
500℃以上の温度で熱処理しても安定であることが好
ましく、また、電気抵抗が小さいことが好ましい。した
がって、ゲート電極18は、モリブデンなどからなるこ
とが好ましい。
The gate electrode 18 is formed on the reaction preventing film 17. The gate electrode 18 is made of a metal. The gate electrode 18 is made of, for example, a metal containing at least one selected from molybdenum and tungsten (molybdenum, tungsten, molybdenum-tungsten alloy, etc.). In addition, as a material of the gate electrode 18,
It is preferable that the composition is stable even when heat-treated at a temperature of 500 ° C. or higher, and that the electric resistance is small. Therefore, the gate electrode 18 is preferably made of molybdenum or the like.

【0037】層間絶縁膜19は、ゲート電極18を覆う
ように形成されている。層間絶縁膜19には、たとえば
SiO2が用いられる。
The interlayer insulating film 19 is formed so as to cover the gate electrode 18. For the interlayer insulating film 19, for example, SiO 2 is used.

【0038】画素電極膜20は、ドレイン電極15aに
接続するように形成されている。画素電極膜20には、
たとえばITOが用いられる。
The pixel electrode film 20 is formed so as to be connected to the drain electrode 15a. The pixel electrode film 20 includes
For example, ITO is used.

【0039】なお、チャネル領域13、ソース領域14
およびドレイン領域15を形成するポリシリコン薄膜に
は、600℃以下の基板温度で非晶質シリコン薄膜にエ
キシマレーザ光などを照射することによって形成された
ポリシリコン薄膜を用いることができる。
The channel region 13 and the source region 14
As the polysilicon thin film forming the drain region 15, a polysilicon thin film formed by irradiating an amorphous silicon thin film with excimer laser light or the like at a substrate temperature of 600 ° C. or less can be used.

【0040】次に、図2を参照して、n−チャネルのポ
リシリコンTFT10を製造する方法の一例について説
明する。
Next, an example of a method for manufacturing an n-channel polysilicon TFT 10 will be described with reference to FIG.

【0041】まず、図2(a)に示すように、ガラス基
板11上に絶縁膜12(膜厚がたとえば400nm)を
形成し、絶縁膜12上に非晶質シリコン膜21(膜厚が
たとえば500nm)を形成する。絶縁膜12および非
晶質シリコン膜21は、たとえばCVD法によって形成
できる。
First, as shown in FIG. 2A, an insulating film 12 (having a thickness of, for example, 400 nm) is formed on a glass substrate 11, and an amorphous silicon film 21 (having a thickness of, for example, 400 nm) is formed on the insulating film 12. (500 nm). The insulating film 12 and the amorphous silicon film 21 can be formed by, for example, a CVD method.

【0042】その後、図2(b)に示すように、エキシ
マレーザービームを照射することによって、非晶質シリ
コン膜21を多結晶化し、ポリシリコン薄膜22を形成
する。そして、フォトリソ工程およびエッチング工程に
よってポリシリコン薄膜22のうち、不要な部分を除去
する。エッチング工程は、通常、フッ素系ガスによるプ
ラズマのドライエッチングによって行う。
Thereafter, as shown in FIG. 2B, the amorphous silicon film 21 is polycrystallized by irradiating an excimer laser beam to form a polysilicon thin film 22. Then, unnecessary portions of the polysilicon thin film 22 are removed by a photolithography process and an etching process. The etching step is usually performed by plasma dry etching using a fluorine-based gas.

【0043】その後、図2(c)に示すように、ゲート
絶縁膜16(膜厚がたとえば100nm)と、反応防止
膜17(モリブデンシリサイドやタングステンシリサイ
ドなどからなり、膜厚がたとえば10nm以上50nm
以下程度)と、ゲート電極18(モリブデンやタングス
テンなどからなり、膜厚がたとえば300nm)とを順
に積層する。ゲート絶縁膜16は、たとえばCVD法に
よって形成できる。この場合、TEOS(テトラエトキ
シシラン、tetraethoxysilane:Si
(OC254)を用いたプラズマCVD法を用いるこ
とができる。なお、N2O−シラン系統のプラズマCV
D法、シラン系ガスによる減圧CVD法、または常圧C
VD法を用いてもよい。反応防止膜17およびゲート電
極18は、CVD法によってシリサイド薄膜等を形成
し、スパッタリング法によって金属薄膜を形成した後、
フォトリソ工程およびエッチング工程によって不要な部
分を除去することによって形成できる。このときのエッ
チング工程には、薬液によるウエットエッチングやプラ
ズマによるドライエッチングを用いることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the gate insulating film 16 (having a thickness of, for example, 100 nm) and the reaction preventing film 17 (including molybdenum silicide or tungsten silicide) having a thickness of, for example, 10 nm to 50 nm.
) And a gate electrode 18 (made of molybdenum, tungsten, or the like, and having a thickness of, for example, 300 nm). The gate insulating film 16 can be formed by, for example, a CVD method. In this case, TEOS (tetraethoxysilane, Si)
A plasma CVD method using (OC 2 H 5 ) 4 ) can be used. Note that the N 2 O-silane systems plasma CV
D method, low pressure CVD method using silane-based gas, or normal pressure C
The VD method may be used. The reaction preventing film 17 and the gate electrode 18 are formed by forming a silicide thin film or the like by a CVD method and forming a metal thin film by a sputtering method.
It can be formed by removing unnecessary portions by a photolithography step and an etching step. In the etching process at this time, wet etching using a chemical solution or dry etching using plasma can be used.

【0044】その後、図2(d)に示すように、ポリシ
リコン薄膜22の一部にリンイオンをドーピングするこ
とによって、ソース領域14、ドレイン領域15および
チャネル領域13を形成する。リンイオンのドーピング
は、たとえば、PH3をプラズマ化し、種々のイオン化
を行い、イオンを数10kV〜100kVの範囲の条件
で電気加速することによって行うことができる。このと
き、イオン種の質量分離をしないイオンドーピング装置
を用いる。イオンドーピングによって、ゲート電極18
が形成されていない部分のポリシリコン薄膜22には、
リンイオンを主体とするイオンが注入される。さらに、
イオン注入の後、窒素ガス雰囲気下、500℃〜600
℃の温度で約2時間の熱処理を行うことによって、ドー
パントを活性化するとともに、イオン注入によるポリシ
リコン薄膜の損傷を回復させる。このようにして、ポリ
シリコンからなるチャネル領域13と、チャネル領域1
3を挟むように配置されたn型ポリシリコンからなるソ
ース領域14およびドレイン領域15とが形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 2D, a source region 14, a drain region 15 and a channel region 13 are formed by doping a part of the polysilicon thin film 22 with phosphorus ions. Phosphorus ion doping can be performed, for example, by converting PH 3 into plasma, performing various ionizations, and electrically accelerating the ions under conditions in the range of several tens to 100 kV. At this time, an ion doping apparatus that does not perform mass separation of ion species is used. The gate electrode 18 is formed by ion doping.
In the portion of the polysilicon thin film 22 where no is formed,
Ions mainly containing phosphorus ions are implanted. further,
After ion implantation, under a nitrogen gas atmosphere, 500 ° C. to 600 ° C.
By performing the heat treatment at a temperature of about 2 ° C. for about 2 hours, the dopant is activated and the damage of the polysilicon thin film due to the ion implantation is recovered. Thus, channel region 13 made of polysilicon and channel region 1 are formed.
The source region 14 and the drain region 15 made of n-type polysilicon arranged so as to sandwich 3 are formed.

【0045】その後、図2(e)に示すように、層間絶
縁膜19(膜厚がたとえば400nm)を、たとえばC
VD法によって形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2E, the interlayer insulating film 19 (having a thickness of 400 nm, for example) is
It is formed by the VD method.

【0046】その後、図2(f)に示すように、層間絶
縁膜19等に電極取り出し用のスルーホールを形成した
後、ソース電極14a、ドレイン電極15a、および画
素電極膜20を形成する。スルーホールは、フォトリソ
工程およびエッチング工程によって形成できる。また、
ソース電極14a、ドレイン電極15aおよび画素電極
膜20は、それぞれスパッタリング法によって金属膜を
形成した後、フォトリソ工程およびエッチング工程によ
って不要な部分を除去することによって、形成できる。
このようにして、n−チャネルのポリシリコンTFTが
製造できる。
Thereafter, as shown in FIG. 2F, after a through hole for taking out an electrode is formed in the interlayer insulating film 19 and the like, a source electrode 14a, a drain electrode 15a, and a pixel electrode film 20 are formed. The through hole can be formed by a photolithography process and an etching process. Also,
The source electrode 14a, the drain electrode 15a, and the pixel electrode film 20 can be formed by forming a metal film by a sputtering method and then removing unnecessary portions by a photolithography process and an etching process.
Thus, an n-channel polysilicon TFT can be manufactured.

【0047】なお、上記製造方法では、反応防止膜17
をCVD法によって形成する場合を示したが、その他の
薄膜形成法、たとえばスパッタリング法などを用いても
よい。また、非晶質シリコン薄膜を成膜し、さらにモリ
ブデン等のゲート電極を成膜したのちに、高温処理する
ことによってシリサイド膜を形成する方法も有効であ
る。
In the above manufacturing method, the reaction preventing film 17
Is formed by the CVD method, but another thin film forming method, for example, a sputtering method may be used. It is also effective to form a silicide film by forming an amorphous silicon thin film, forming a gate electrode of molybdenum or the like, and then performing high-temperature treatment.

【0048】また、回路構成上p−チャネルTFTが必
要な場合は、リンドープの後、フォトリソグラフィ等に
よって形成したレジストによるマスキングを行い、続い
て水素化ホウ素(B26)ガスなどのドーパントのイオ
ンドープを行えばよい。このときn−チャネル部はレジ
スト等で覆われているため、ホウ素等がイオンドープさ
れるのを防止できる。
If a p-channel TFT is required for the circuit configuration, masking is performed by a resist formed by photolithography or the like after phosphorus doping, and then a dopant such as borohydride (B 2 H 6 ) gas is used. Ion doping may be performed. At this time, since the n-channel portion is covered with a resist or the like, ion doping of boron or the like can be prevented.

【0049】実施形態1のポリシリコンTFT10を用
いて、バイアス温度ストレス試験を行ったときの、ドレ
イン電流−ゲート電圧特性の測定結果を図3に示す。測
定は、ゲート電圧Vg=30V、ドレイン電圧Vd=0
V、ソース電圧Vs=0V、150℃(雰囲気温度)の
条件で行い、初期、10分印加後および30分印加後の
それぞれについて、ゲート電圧に対するドレイン電流I
dの変化(Vd=5V)を測定した。なお、図3に示し
た結果は、反応防止膜17としてタングステンシリサイ
ドを用い、ゲート電極18としてモリブデン−タングス
テン合金を用いたポリシリコンTFT10の測定結果で
ある。
FIG. 3 shows the measurement results of the drain current-gate voltage characteristics when a bias temperature stress test was performed using the polysilicon TFT 10 of the first embodiment. The measurement was performed with a gate voltage Vg = 30 V and a drain voltage Vd = 0.
V, source voltage Vs = 0 V, 150 ° C. (ambient temperature), and the drain current I with respect to the gate voltage was initially measured after application for 10 minutes and after application for 30 minutes.
The change in d (Vd = 5V) was measured. Note that the result shown in FIG. 3 is a measurement result of the polysilicon TFT 10 using tungsten silicide as the reaction prevention film 17 and using a molybdenum-tungsten alloy as the gate electrode 18.

【0050】図3に示すように、従来のポリシリコンT
FT(図6参照)とは異なり、本発明のポリシリコンT
FT10では、ストレス前後でほとんど変化がないこと
がわかった。
As shown in FIG. 3, a conventional polysilicon T
Unlike the FT (see FIG. 6), the polysilicon T
In FT10, it was found that there was almost no change before and after the stress.

【0051】以上説明したように、実施形態1のポリシ
リコンTFT10では、ドーパントをドーピングした後
に500℃以上の温度で熱処理することによって、ドー
パントが電気的に十分活性化されており、かつポリシリ
コンの結晶性が十分なポリシリコンTFT、すなわち特
性が良好なポリシリコンTFTが得られる。
As described above, in the polysilicon TFT 10 of the first embodiment, the dopant is sufficiently activated electrically by performing a heat treatment at a temperature of 500 ° C. or more after doping the dopant. A polysilicon TFT with sufficient crystallinity, that is, a polysilicon TFT with good characteristics can be obtained.

【0052】また、ポリシリコンTFT10は、イオン
種の質量分離を行っていないイオンドーピング装置を用
いて製造できるため、低コストに大量生産できるポリシ
リコンTFTが得られる。
Further, since the polysilicon TFT 10 can be manufactured by using an ion doping apparatus which does not perform mass separation of ion species, a polysilicon TFT which can be mass-produced at low cost can be obtained.

【0053】さらに、ポリシリコンTFT10は、反応
防止膜10を備えているため、ゲート電極18が反応に
よって変質することを防止でき、信頼性が高いポリシリ
コンTFTが得られる。
Further, since the polysilicon TFT 10 is provided with the reaction preventing film 10, it is possible to prevent the gate electrode 18 from being deteriorated by the reaction, and to obtain a highly reliable polysilicon TFT.

【0054】(実施形態2)実施形態2では、本発明の
液晶表示装置について、一例を説明する。
Embodiment 2 In Embodiment 2, an example of the liquid crystal display device of the present invention will be described.

【0055】本発明の液晶表示装置は、実施形態1で説
明したポリシリコンTFT10を含む。ポリシリコンT
FT10は、スイッチング素子および駆動回路素子から
選ばれる少なくとも一つの素子として用いられる。
The liquid crystal display of the present invention includes the polysilicon TFT 10 described in the first embodiment. Polysilicon T
The FT 10 is used as at least one element selected from a switching element and a drive circuit element.

【0056】実施形態2の液晶表示装置は、通常の工程
によって製造される。すなわち、実施形態2の液晶表示
装置は、ガラス基板上にポリシリコンTFTを形成した
後、対向カラーフィルターとの貼り合わせ、液晶の詰め
込み、偏向板貼り付け、実装電極取りだし工程などを経
て製造される。
The liquid crystal display device according to the second embodiment is manufactured by a normal process. That is, the liquid crystal display device according to the second embodiment is manufactured through a process of forming a polysilicon TFT on a glass substrate, pasting with a counter color filter, packing liquid crystal, attaching a polarizing plate, and taking out mounting electrodes. .

【0057】実施形態2の液晶表示装置は、実施形態1
のポリシリコンTFTを用いているため、特性および信
頼性が高く、低コストで製造することができる。
The liquid crystal display device according to the second embodiment is similar to the liquid crystal display device according to the first embodiment.
Since the polysilicon TFT is used, characteristics and reliability are high, and the TFT can be manufactured at low cost.

【0058】以上、本発明の実施形態について例を挙げ
て説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず
本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用するこ
とができる。
As described above, the embodiments of the present invention have been described by way of examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention.

【0059】たとえば、上記実施形態で説明したポリシ
リコン薄膜トランジスタは一例であり、ゲート絶縁膜と
ゲート電極との間に反応防止膜を備えるポリシリコン薄
膜トランジスタであれば、他の構成は任意に変更でき
る。たとえば、上記実施形態では、ガラス基板側からチ
ャネル領域、ゲート絶縁膜、反応防止膜およびゲート電
極が形成されているポリシリコン薄膜トランジスタを示
したが、ガラス基板側からゲート電極、反応防止膜、ゲ
ート絶縁膜およびチャネル領域が形成されている場合で
もよい。
For example, the polysilicon thin film transistor described in the above embodiment is an example, and other structures can be arbitrarily changed as long as the polysilicon thin film transistor has a reaction prevention film between a gate insulating film and a gate electrode. For example, in the above embodiment, the polysilicon thin film transistor in which the channel region, the gate insulating film, the reaction preventing film and the gate electrode are formed from the glass substrate side is shown, but the gate electrode, the reaction preventing film and the gate insulating film are formed from the glass substrate side. A case where a film and a channel region are formed may be used.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリシリ
コンTFTは、ゲート絶縁膜とゲート電極との間に反応
防止膜を備えるため、ドーパント活性化のために500
℃以上の高温でアニールをしても、ゲート電極がゲート
絶縁膜中の元素と反応することを防止できる。したがっ
て、本発明のポリシリコンTFTによれば、ポリシリコ
ンTFTの特性のばらつきを小さくできる。さらに、こ
のポリシリコンTFTを液晶表示装置に用いる場合に
は、回路構成に組みやすく且つ設計しやすくなるため、
周辺回路組み込みが容易になる。そのため、組み込み回
路面積が少ない狭額縁液晶表示装置が得られる。また、
表示画面内のポリシリコンTFTの特性ばらつきが少な
いため、表示ムラ等の少ない高表示品質の液晶表示装置
が得られる。
As described above, the polysilicon TFT of the present invention is provided with a reaction preventing film between the gate insulating film and the gate electrode, so that the polysilicon TFT has a thickness of 500 to activate the dopant.
Even if annealing is performed at a high temperature of not less than ° C., it is possible to prevent the gate electrode from reacting with elements in the gate insulating film. Therefore, according to the polysilicon TFT of the present invention, variations in the characteristics of the polysilicon TFT can be reduced. Furthermore, when this polysilicon TFT is used for a liquid crystal display device, it is easy to assemble and design into a circuit configuration.
Peripheral circuits can be easily incorporated. Therefore, a narrow frame liquid crystal display device having a small built-in circuit area can be obtained. Also,
Since there is little variation in the characteristics of the polysilicon TFTs in the display screen, a liquid crystal display device with high display quality and little display unevenness can be obtained.

【0061】また、本発明のポリシリコンTFTによれ
ば、信頼性に優れ安定した品質のポリシリコンTFTが
得られ、このポリシリコンTFTを用いることによっ
て、信頼性に優れ安定した品質の液晶表示装置が得られ
る。
According to the polysilicon TFT of the present invention, a highly reliable and stable quality polysilicon TFT can be obtained. By using this polysilicon TFT, a highly reliable and stable quality liquid crystal display device can be obtained. Is obtained.

【0062】さらに、本発明のポリシリコンTFTは、
安価なドーピング装置を用いることができ、また、大面
積のガラス基板を用いることができるため、低コストに
大量に生産することができる。したがって、本発明のポ
リシリコンTFTを用いた液晶表示装置は、低コストに
大量生産することができる。
Further, the polysilicon TFT of the present invention
Since an inexpensive doping apparatus can be used and a glass substrate having a large area can be used, mass production can be performed at low cost. Therefore, the liquid crystal display device using the polysilicon TFT of the present invention can be mass-produced at low cost.

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

【図1】 本発明のポリシリコン薄膜トランジスタにつ
いて一例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a polysilicon thin film transistor of the present invention.

【図2】 本発明のポリシリコン薄膜トランジスタにつ
いて製造方法の一例を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a polysilicon thin film transistor of the present invention.

【図3】 本発明のポリシリコン薄膜トランジスタにつ
いてバイアス温度ストレス試験の測定結果の一例を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing an example of measurement results of a bias temperature stress test for a polysilicon thin film transistor of the present invention.

【図4】 従来のポリシリコン薄膜トランジスタについ
て一例を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional polysilicon thin film transistor.

【図5】 従来のポリシリコン薄膜トランジスタについ
て製造方法の一例を示す工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing an example of a method for manufacturing a conventional polysilicon thin film transistor.

【図6】 従来のポリシリコン薄膜トランジスタについ
てバイアス温度ストレス試験の測定結果の一例を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of measurement results of a bias temperature stress test for a conventional polysilicon thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ポリシリコン薄膜トランジスタ 11 ガラス基板 12 絶縁膜 13 チャネル領域(ポリシリコン薄膜) 14 ソース領域 15 ドレイン領域 16 ゲート絶縁膜 17 反応防止膜 18 ゲート電極 19 層間絶縁膜 20 画素電極膜 Reference Signs List 10 polysilicon thin film transistor 11 glass substrate 12 insulating film 13 channel region (polysilicon thin film) 14 source region 15 drain region 16 gate insulating film 17 reaction preventing film 18 gate electrode 19 interlayer insulating film 20 pixel electrode film

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−98194(JP,A) 特開 昭63−140580(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/78 H01L 29/786 H01L 21/28 H01L 21/336 G02F 1/1368 Continuation of the front page (56) References JP-A-10-98194 (JP, A) JP-A-63-140580 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 29 / 78 H01L 29/786 H01L 21/28 H01L 21/336 G02F 1/1368

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ガラス基板と、チャネル領域として機能
するポリシリコン薄膜と、ゲート電極と、前記ポリシリ
コン薄膜と前記ゲート電極との間に配置されたゲート絶
縁膜とを備えるポリシリコン薄膜トランジスタであっ
て、 前記ゲート電極と前記ゲート絶縁膜との間に、前記ゲー
ト電極が前記ゲート絶縁膜中の元素と反応することを防
止する反応防止膜を備え 前記ポリシリコン薄膜と前記ゲート絶縁膜と前記反応防
止膜と前記ゲート電極とが前記ガラス基板側からこの順
序で配置されており、 前記ゲート絶縁膜がSiO 2 からなり、 前記反応防止膜の膜厚が10nm以上50nm以下であ
ことを特徴とするポリシリコン薄膜トランジスタ。
1. A polysilicon thin film transistor comprising: a glass substrate ; a polysilicon thin film functioning as a channel region; a gate electrode; and a gate insulating film disposed between the polysilicon thin film and the gate electrode. A reaction preventing film between the gate electrode and the gate insulating film for preventing the gate electrode from reacting with an element in the gate insulating film , wherein the polysilicon thin film and the gate insulating film react with each other. Prevention
The stop film and the gate electrode are arranged in this order from the glass substrate side.
The gate insulating film is made of SiO 2 , and the thickness of the reaction prevention film is 10 nm or more and 50 nm or less.
Polysilicon thin-film transistor, characterized in that that.
【請求項2】 前記反応防止膜が、シリサイド膜からな
る請求項1に記載のポリシリコン薄膜トランジスタ。
2. The polysilicon thin film transistor according to claim 1, wherein said reaction preventing film comprises a silicide film.
【請求項3】 前記ゲート電極が、モリブデンおよびタ
ングステンから選ばれる少なくとも一つを含む金属から
なり、 前記シリサイド膜が、モリブデンおよびタングステンか
ら選ばれる少なくとも一つを含むシリサイドからなる請
求項2に記載のポリシリコン薄膜トランジスタ。
3. The method according to claim 1, wherein said gate electrode comprises molybdenum and
From metals containing at least one selected from Ngustene
Becomes, the silicide film, or molybdenum and tungsten
A contract made of silicide containing at least one selected from
The polysilicon thin film transistor according to claim 2.
【請求項4】 前記ポリシリコン薄膜が、非晶質シリコ
ン膜に光照射することによって形成されたポリシリコン
からなる請求項1から3までのいずれかに記載のポリシ
リコン薄膜トランジスタ。
4. The method according to claim 1, wherein said polysilicon thin film is made of amorphous silicon.
Polysilicon formed by irradiating light to film
The policy according to any one of claims 1 to 3, comprising:
Recon thin film transistor.
【請求項5】 ガラス基板上にポリシリコン薄膜を形成
する工程と、 前記ポリシリコン薄膜上に、SiO 2 からなるゲート絶
縁膜と反応防止膜とゲート電極とを順に積層する工程
と、 次いで、前記ポリシリコン薄膜の一部にイオン種の質量
分離をしないイオンドーピング装置を用いてリンイオン
をドーピングすることによってソース領域とドレイン領
域とを形成したのち、500℃〜600℃の温度で熱処
理を行うことによってドーパントを活性化する工程とを
含み、 前記反応防止膜がシリサイドからなり膜厚が10nm以
上50nm以下である ことを特徴とするポリシリコン薄
膜トランジスタの製造方法。
5. Forming a polysilicon thin film on a glass substrate
And forming a gate insulating layer made of SiO 2 on the polysilicon thin film.
Step of sequentially laminating an edge film, a reaction prevention film, and a gate electrode
And then the mass of the ionic species in a portion of the polysilicon thin film
Phosphorus ion using ion doping equipment without separation
Source and drain regions by doping
After forming a zone, heat treatment is performed at a temperature of 500 ° C to 600 ° C.
The step of activating the dopant by performing
The reaction preventing film is made of silicide and has a film thickness of 10 nm or less.
Polysilicon thin film having a thickness of 50 nm or less
Manufacturing method of membrane transistor.
【請求項6】 ポリシリコン薄膜トランジスタを備える
液晶表示装置であって、 前記ポリシリコン薄膜トランジスタが、スイッチング素
子および回路駆動素子から選ばれる少なくとも一つの素
子であり、かつ、請求項1から4までのいずれかに記載
のポリシリコン薄膜トランジスタであることを特徴とす
る液晶表示装置。
6. A liquid crystal display device comprising a polysilicon thin film transistor, wherein said polysilicon thin film transistor is at least one element selected from a switching element and a circuit driving element, and is any one of claims 1 to 4 . A liquid crystal display device, which is the polysilicon thin film transistor according to item 1.
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