JP3362026B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁基板（本明細書で
は絶縁性の表面を有する物体全体を指し、特に断らない
かぎり、ガラス等の絶縁材料のみならず、半導体や金属
等の材料上に絶縁物層を形成したものも意味する）上に
薄膜状の絶縁ゲイト型半導体装置（薄膜トランジスタ、
ＴＦＴともいう）が形成された集積回路およびそれを形
成する方法に関する。本発明による半導体集積回路は、
液晶ディスプレー等のアクティブマトリクス回路および
その周辺駆動回路やイメージセンサー等の駆動回路、あ
るいはＳＯＩ集積回路や従来の半導体集積回路（マイク
ロプロセッサーやマイクロコントローラ、マイクロコン
ピュータ、あるいは半導体メモリー等）に使用されるも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アクティブマトリックス型の
液晶表示装置やイメージセンサー等の回路をガラス基板
上に形成する場合において、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）を集積化して利用する構成が広く知られている。こ
の場合には、通常、最初にゲイト電極を含む１層目の配
線を形成し、その後、層間絶縁物を形成した後、２層目
の配線を形成する方法が一般的であり、必要に応じて
は、さらに３層目、４層目の配線を形成することもあっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような薄膜トラン
ジスタの集積回路における最大の問題点はゲイト電極の
延長上の配線（ゲイト配線）と、２層目の配線の交差す
る部分（乗り越え部）における２層目の配線の断線（段
切れ、ともいう）であった。これは、ゲイト電極・配線
上の層間絶縁物をステップカバレージよく形成し、さら
に、平坦化することが困難なためであった。図４には従
来のＴＦＴ集積回路でよく見られた断線不良の様子を示
したものである。基板上にＴＦＴ領域４０１とゲイト配
線４０２が設けられており、これらを覆って、層間絶縁
物４０３が形成されている。しかしながら、ゲイト配線
４０２のエッジが急峻であると、層間絶縁物４０３がゲ
イト配線を十分に被覆することができない。そして、こ
のような状態において、２層目の配線４０４、４０５を
形成した場合には、ゲイト配線の乗り越え部４０６にお
いて、２層目配線が図に示すように断線（段切れ）して
しまう。

【０００４】このような段切れを防止するには、２層目
の配線の厚みを増すことが必要であった。例えば、ゲイ
ト配線の２倍程度の厚さにすることが望まれた。しか
し、このことは、集積回路の凹凸がさらに増加すること
を意味し、その上にさらに配線を重ねることが必要な場
合には、２層目配線の厚みによる断線も考慮しなければ
ならなかった。また、液晶ディスプレーのように集積回
路の凹凸が好まれない回路を形成する場合には、２層目
配線の厚みを増すことによる対処は実質的に不可能であ
った。集積回路においては、段切れが１か所でも存在す
ると、全体が不良となってしまうため、段切れをいかに
減らすかが重要な課題であった。本発明は、このような
段切れ不良を減らす方法を提供し、よって集積回路の歩
留りを上げることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、ゲイ
ト電極・配線を形成後、少なくとも上面、好ましくは側
面にも、プラズマＣＶＤ法やスパッタ法によって、窒化
珪素膜を形成し、さらに、ゲイト電極・配線の側面に異
方性エッチングによって概略三角形状の絶縁物（サイド
ウォール）を形成したのち、層間絶縁物を堆積し、さら
に、２層目の配線を形成することを特徴とする。窒化珪
素は、サイドウォールを構成する材料である酸化珪素を
ドライエッチング法によってエッチングする条件では、
エッチングレートが小さく、エッチングストッパーとし
て使用することが可能である。

【０００６】本発明を実施する第１の方法は以下のよう
なものである。まず、島状の半導体層を形成する。さら
に、その上にゲイト絶縁膜となる被膜を形成する。さら
に、ゲイト電極・配線を形成する。その後、プラズマＣ
ＶＤ法によって窒化珪素を１００〜２０００Å、好まし
くは、２００〜１０００Åの膜厚に成膜する。ここで、
他のＣＶＤ法、または、スパッタ法等によって成膜して
もかまわない。ここまでが第１の段階である。

【０００７】その後、窒化珪素上に絶縁物被膜を形成す
る。この被膜形成においては被覆性が重要であり、ま
た、ゲイト電極・配線の高さの１／３〜２倍の厚さが好
適である。この目的には、プラズマＣＶＤ法や減圧ＣＶ
Ｄ法、大気圧ＣＶＤ法等の化学的気相成長（ＣＶＤ）法
が好ましい。そして、このように形成された絶縁物を異
方性エッチングによって基板に対して概略垂直な方向に
優先的にエッチングする。エッチングの終了は、窒化珪
素表面であり、その下のゲイト電極・ゲイト絶縁膜がエ
ッチングされることはない。その結果、ゲイト電極・配
線の側面のごとき、段差部では、もともと該絶縁物被膜
が厚いので、概略三角形城の絶縁物（サイドウォール）
が取り残される。ここまでが第２の段階である。

【０００８】その後、層間絶縁物を形成したのち、ＴＦ
Ｔのソース／ドレインの一方もしくが双方にコンタクト
ホールを形成し、２層目の配線を形成する。ここまでが
第３の段階である。上記、第２の段階でサイドウォール
を形成した後、引続き、ドライエッチングで窒化珪素膜
をエッチングしてもかまわない。このエッチングはエン
ドポイントモニター等で観測しながらおこなうと、なお
好ましい。この窒化珪素膜のエッチング工程では、エッ
チングがモニターを用いて、制御性良くおこなわれ、か
つ、エッチングされる窒化珪素膜の厚さは１００〜２０
００Åであるので、オーバーエッチがあるとしても、そ
の深さは、ゲイト電極・ゲイト絶縁膜の厚さに比べて非
常に小さく、実質的に、ゲイト電極・ゲイト絶縁膜に影
響を与えることは皆無である。

【０００９】この方法は、ゲイト絶縁膜と層間絶縁物が
同一材料であり、かつ、窒化珪素でない場合に有効であ
る。すなわち、窒化珪素膜をエッチングしてから層間絶
縁物を形成すると、コンタクトホールを形成する際にエ
ッチングを１段階でおこなうことができる。以上の各段
階において、ＴＦＴのソース／ドレイン等を形成するた
めにドーピングをおこなうにはさまざまなバリエーショ
ンが考えられる。例えば、基板上にＮチャネル型ＴＦＴ
のみを形成する場合には、第１段階と第２段階の間に、
比較的、高濃度のＮ型不純物をゲイト電極をマスクとし
て半導体層に自己整合的に導入すればよい。

【００１０】同じく、Ｎチャネル型ＴＦＴを形成する場
合においても、低濃度ドレイン（ＬＤＤ）を有するＴＦ
Ｔ（ＬＤＤ型ＴＦＴ）を形成する場合には、第１段階と
第２段階の間に、比較的低濃度の不純物を半導体層に導
入したのち、第２段階と第３段階の間に、より高濃度の
Ｎ型不純物をゲイト電極およびサイドウォールをマスク
として自己整合的に半導体層に導入すればよい。この場
合には、ＬＤＤの幅はサイドウォールの幅と概略同一で
ある。基板上にＰチャネル型ＴＦＴのみを形成する場合
も上記と同様にすればよい。

【００１１】また、オフセット型のＴＦＴを形成する場
合には、第２段階と第３段階の間に高濃度不純物をゲイ
ト電極およびサイドウォールをマスクとして自己整合的
に半導体層に導入すればよい。この場合には、オフセッ
トの幅はサイドウォールの幅と概略同一であり、このよ
うな構造のＴＦＴにおいて、チャネル形成領域となる実
質的に真性の領域の幅は、ゲイト電極の幅に、その両側
面のサイドウォールの幅を加えたものと概略、等しい。
基板上にＮチャネル型ＴＦＴとＰチャネル型ＴＦＴを混
在させた、いわゆる相補型回路（ＣＭＯＳ回路）を形成
することも上記の方法を使用して同様におこなえる。Ｎ
チャネル型ＴＦＴおよびＰチャネル型ＴＦＴともに通常
のＴＦＴで構成する場合、もしくは、共にＬＤＤ型ＴＦ
Ｔで構成するには不純物の導入は、上記に示したＮチャ
ネル型もしくはＰチャネル型のＴＦＴの一方のみを基板
上に形成する方法における不純物の導入を、Ｎ型不純物
とＰ型不純物についてそれぞれおこなえばよい。

【００１２】例えば、ホットキャリヤ対策の必要なＮチ
ャネル型ＴＦＴはＬＤＤ型とし、その必要がないＰチャ
ネル型ＴＦＴは通常のＴＦＴとする場合には、不純物導
入の工程はやや特殊なものとなる。その場合には、第１
段階と第２段階の間に、比較的低濃度のＮ型不純物を半
導体層に導入する。これを第１の不純物導入とする。こ
の際には、Ｐチャネル型ＴＦＴの半導体層にもＮ型不純
物を導入してもよい。さらに、Ｎチャネル型ＴＦＴの半
導体層をマスクして、Ｐチャネル型ＴＦＴの半導体層に
のみ高濃度のＰ型不純物を導入する。これを第２の不純
物導入とする。この不純物導入によって、仮に先のＮ型
不純物の導入によって、Ｐチャネル型ＴＦＴの半導体層
にＮ型不純物が存在したとしても、より高濃度のＰチャ
ネル型不純物が導入された結果、半導体の導電型はＰ型
である。当然、第１の不純物導入において導入される不
純物濃度に比較すると、第２の不純物導入のそれはより
大きく、好ましくは、１〜３桁大きい。

【００１３】最後に、Ｎチャネル型ＴＦＴのソース／ド
レインを形成するために比較的、高濃度のＮ型不純物
を、第２段階と第３段階の間に導入する。これを第３の
不純物導入とする。この場合には、Ｐチャネル型ＴＦＴ
にＮ型不純物が導入されないように、マスクして不純物
導入をおこなってもよいし、特にマスクをおこなわなく
てもよい。しかし、後者の場合には導入するＮ型不純物
の濃度は、第２の不純物導入で導入されたＰ型不純物の
濃度よりも小さいことが必要であり、好ましくは、第２
の不純物導入のＰ型不純物の濃度の１／１０〜２／３で
ある。この結果、Ｐチャネル型ＴＦＴの領域にもＮ型不
純物が導入されるが、不純物濃度はその前に導入された
Ｐ型不純物の濃度よりも小さいために、Ｐ型は維持され
る。

【００１４】

【作用】本発明においてはサイドウォールの存在によっ
てゲイト配線の乗り越え部分における層間絶縁物の段差
被覆性が向上し、第２配線の段切れを減らすことができ
る。また、上記に示したように、サイドウォールを利用
することにより、ＬＤＤ構造、オフセット領域を得るこ
とも可能である。本発明においては、窒化珪素膜の存在
は重要である。上記の第２段階において、サイドウォー
ルを形成するために異方性エッチングをおこなう。しか
しながら、絶縁表面上においてはプラズマを制御するこ
とが難しく、基板内でのエッチングのばらつきは避けら
れないものであった。

【００１５】また、エッチングの深さもゲイト電極・配
線の高さの１／３〜２倍もあり、ばらつきの影響は非常
に大きくなってしまう。もし、ゲイト電極の上面に窒化
珪素膜が形成されていない場合には、同じ基板内であっ
ても、サイドウォールのエッチング工程において、場所
によってはゲイト電極・ゲイト絶縁膜が激しくエッチン
グされてしまうこともある。サイドウォールのエッチン
グの際に窒化珪素被膜が存在すれば、そこで、エッチン
グはストップし、ゲイト電極、ゲイト絶縁膜は保護され
る。なお、この後で窒化珪素膜をドライエッチング法に
よって除去する際には、そのエッチング深さは、サイド
ウォールのエッチング深さより格段に小さく、ゲイト電
極・ゲイト絶縁膜がオーバーエッチされることはあって
も、甚大な影響をもたらすことはない。以下に実施例を
示し、より詳細に本発明を説明する。

【００１６】

【実施例】〔実施例１〕図１に本実施例を示す。まず、
基板（コーニング７０５９、３００ｍｍ×４００ｍｍも
しくは１００ｍｍ×１００ｍｍ）１０１上に下地酸化膜
１０２として厚さ１０００〜５０００Å、例えば、２０
００Åの酸化珪素膜を形成した。この酸化膜の形成方法
としては、酸素雰囲気中でのスパッタ法を使用した。し
かし、より量産性を高めるには、ＴＥＯＳをプラズマＣ
ＶＤ法で分解・堆積して形成してもよい。また、このよ
うに形成した酸化珪素膜を４００〜６５０℃でアニール
してもよい。

【００１７】その後、プラズマＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ法
によってアモルファス状のシリコン膜を３００〜５００
０Å、好ましくは４００〜１０００Å、例えば、５００
Å堆積し、これを、５５０〜６００℃の還元雰囲気に８
〜２４時間放置して、結晶化せしめた。その際には、ニ
ッケル等の結晶化を助長する金属元素を微量添加して結
晶化を促進せしめてもよい。また、この工程は、レーザ
ー照射によっておこなってもよい。そして、このように
して結晶化させたシリコン膜をエッチングして島状領域
１０３を形成した。さらに、この上にゲイト絶縁膜とし
て、プラズマＣＶＤ法によって厚さ７００〜１５００
Å、例えば、１２００Åの酸化珪素膜１０４を形成し
た。

【００１８】その後、厚さ１０００Å〜３μｍ、例え
ば、５０００Åのアルミニウム膜をスパッタ法によって
形成して、これをエッチングし、ゲイト電極１０５およ
びゲイト配線１０６を形成した。アルミニウム膜には適
切な量のシリコン、銅、スカンジウム等を含有せしめる
と次に窒化珪素膜を形成する際にヒロックが発生するの
を抑制することができる。例えば、スカンジウムを添加
する場合には、０．１〜０．３ｗｔ％程度添加すればよ
い。（図１（Ａ）） その後、ＮＨ₃ ／ＳｉＨ₄ ／Ｈ₂ 混合ガスを用いたプラ
ズマＣＶＤ法によって窒化珪素１０７を１００〜２００
０Å、好ましくは、２００〜１０００Å、例えば、５０
０Åの膜厚に成膜した。ここで、他のＣＶＤ法、また
は、スパッタ法等によって成膜してもかまわないが、ゲ
イト電極におけるステップカバレージが良いことが望ま
しい。

【００１９】その後、イオンドーピング法によって、島
状シリコン膜１０３に、ゲイト電極部をマスクとして自
己整合的に不純物（ここでは燐）を注入し、図１（Ｂ）
に示すように低濃度不純物領域（ＬＤＤ）１０８を形成
した。ドーズ量は１×１０¹³〜５×１０¹⁴原子／ｃ
ｍ² 、加速電圧は１０〜９０ｋＶ、例えば、、ドーズ量
を５×１０¹³原子／ｃｍ² 、加速電圧は８０ｋＶとし
た。（図１（Ｂ）） そして、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素膜１０９
を堆積した。ここでは、原料ガスにＴＥＯＳと酸素、も
しくはモノシランと亜酸化窒素を用いた。酸化珪素膜１
０９の厚さはゲイト電極・配線の高さによって最適な値
が異なる。例えば、本実施例のごとく、ゲイト電極・配
線の高さが窒化珪素膜も含めて約５０００Åの場合に
は、その１／３〜２倍の２０００Å〜１．２μｍが好ま
しい。ここでは、６０００Åとした。この成膜工程にお
いては、平坦部での膜厚の均一性とともに、ステップカ
バレージが良好であることも要求される。その結果、ゲ
イト電極・配線の側面部の酸化珪素膜の厚さは、図１
（Ｃ）に点線で示す分だけ厚くなっている。（図１
（Ｃ））

【００２０】次に、公知のＲＩＥ法による異方性ドライ
エッチングをおこなうことによって、この酸化珪素膜１
０９のエッチングをおこなった。このエッチングは窒化
珪素膜１０７までエッチングが達した時点で終了した。
窒化珪素膜は、ＲＩＥ法による異方性ドライエッチング
ではエッチングされにくいため、ゲイト絶縁膜１０４の
までエッチングされることはない。以上の工程によっ
て、ゲイト電極・配線の側面には概略三角形状の絶縁物
（サイドウォール）１１０、１１１が残った。（図１
（Ｄ）） その後、再び、イオンドーピング法によって、燐を導入
した。この場合のドーズ量は、図１（Ｂ）の工程のドー
ズ量より１〜３桁多いことが好ましい。本実施例では、
最初の燐のドーピングのドーズ量の４０倍の２×１０¹⁵
原子／ｃｍ² とした。加速電圧は８０ｋＶとした。この
結果、高濃度の燐が導入された領域（ソース／ドレイ
ン）１１３が形成され、また、サイドウォールの下部に
は低濃度領域（ＬＤＤ）１１２が残された。（図１
（Ｅ））

【００２１】さらに、ＫｒＦエキシマーレーザー（波長
２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、ドー
ピングされた不純物の活性化をおこなった。レーザーの
エネルギー密度は２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、好まし
くは２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ² が適当であった。本実
施例では、ゲイト電極としてアルミニウムを用いたが、
ゲイト電極は窒化珪素膜１０７で被覆されているため、
レーザー照射によって影響を受けることはなかった。な
お、レーザー照射に代えて、いわゆるラピッド・サーマ
ル・アニール（ＲＴＡ）もしくはラピッド・サーマル・
プロセス（ＲＴＰ）も用いることができる。最後に、全
面に層間絶縁物１１４として、ＣＶＤ法によって酸化珪
素膜を厚さ５０００Å形成した。そして、ＴＦＴのソー
ス／ドレインにコンタクトホールを形成し、２層目のア
ルミニウム配線・電極１１５、１１６を形成した。アル
ミニウム配線の厚さはゲイト電極・配線とほぼ同じ、４
０００〜６０００Åとした。

【００２２】以上の工程によって、Ｎチャネル型のＬＤ
Ｄを有するＴＦＴが完成された。不純物領域の活性化の
ために、さらに２００〜４００℃で水素アニールをおこ
なってもよい。２層目配線１１６はゲイト配線１０６を
乗り越える部分での段差が、サイドウォール１１１の存
在によって緩やかになっているため、２層目の配線の厚
さがゲイト電極・配線とほぼ同じであるにも関わらず、
段切れはほとんど観察されなかった。（図１（Ｆ））

【００２３】なお、２層目配線の厚さに関しては、本発
明人の検討の結果、ゲイト電極・配線の厚さをｘ
〔Å〕、２層目配線の厚さをｙ〔Å〕とした場合に、 ｙ≧ｘ−１０００〔Å〕 であれば、顕著な断線はなかった。ｙの値は小さければ
小さいほど好ましく、特に液晶ディスプレーのアクティ
ブマトリクス回路のように基板表面の凹凸の少ないこと
が要求される回路の場合には、 ｘ−１０００〔Å〕≦ｙ≦ｘ＋１０００〔Å〕 が適当であることがわかった。

【００２４】〔実施例２〕図２に本実施例を示す。本実
施例は同一基板上にアクティブマトクス回路とその駆動
回路が同時に作製される、いわゆる、モノリシック型ア
クティブマトリクス回路に関するものである。本実施例
では、アクティブアトリクス回路のスイッチング素子に
はＰチャネル型ＴＦＴを、駆動回路にはＮチャネル型Ｔ
ＦＴとＰチャネル型ＴＦＴによって構成される相補型回
路用いた。図２の左側には、駆動回路で用いられるＮチ
ャネル型ＴＦＴの作製工程断面図を、また、同図の右側
には、駆動回路ならびにアクティブマトリクス回路に用
いられるＰチャネル型ＴＦＴの作製工程断面図を示す。
アクティブマトリクス回路のスイッチング素子にＰチャ
ネル型ＴＦＴを用いたのは、リーク電流（オフ電流とも
いう）が小さいためである。

【００２５】まず、基板（コーニング７０５９）２０１
上に実施例１と同様に下地酸化膜２０２、島状シリコン
半導体領域、ゲイト酸化膜として機能する酸化珪素膜２
０３を形成し、アルミニウム膜（厚さ５０００Å）によ
るゲイト電極２０４、２０５を形成した。その後、実施
例１と同様に窒化珪素膜２０６を、厚さ１００〜２００
０Å、例えば、１０００Åに形成した。そして、ゲイト
電極部をマスクとしてイオンドーピング法によって燐の
注入をおこない、低濃度のＮ型不純物領域２０７、２０
８を形成した。ドーズ量は１×１０¹³原子／ｃｍ² とし
た。さらに、ＫｒＦエキシマーレーザー（波長２４８ｎ
ｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、ドーピングさ
れた不純物の活性化をおこなった。レーザーのエネルギ
ー密度は２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、好ましくは２５
０〜３００ｍＪ／ｃｍ² が適当であった。（図２
（Ａ））

【００２６】その後、Ｎチャネル型ＴＦＴの領域をフォ
トレジスト２０９でマスクし、この状態で、イオンドー
ピング法によって高濃度のホウ素のドーピングをおこな
った。ドーズ量は５×１０¹⁵原子／ｃｍ² 、加速電圧は
６５ｋＶとした。この結果、先の燐のドーピングによっ
て、弱いＮ型となった不純物領域２０８は強いＰ型に反
転し、Ｐ型不純物領域２１０となった。その後、再び、
レーザー照射によって、不純物の活性化をおこなった。
（図２（Ｂ）） フォトレジストのマスク２０９を除去した後、プラズマ
ＣＶＤ法によって厚さ４０００〜８０００Åの酸化珪素
膜２１１を堆積した。（図２（Ｃ））

【００２７】そして、実施例１と同様に異方性エッチン
グによって、ゲイト電極の側面に酸化珪素のサイドウォ
ール２１２、２１３を形成した。（図２（Ｄ）） その後、再び、イオンドーピング法によって、燐を導入
した。この場合のドーズ量は、図２（Ａ）の工程のドー
ズ量より１〜３桁多く、かつ、図２（Ｂ）の工程のドー
ズ量の１／１０〜２／３が好ましい。本実施例では、最
初の燐のドーピングのドーズ量の２００倍の２×１０¹⁵
原子／ｃｍ² とした。これは図２（Ｂ）の工程のホウ素
のドーズ量の４０％である。加速電圧は８０ｋＶとし
た。この結果、高濃度の燐が導入された領域（ソース／
ドレイン）２１４が形成され、また、サイドウォールの
下部には低濃度不純物領域（ＬＤＤ）２１５が残され
た。

【００２８】さらに、ＫｒＦエキシマーレーザー（波長
２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、ドー
ピングされた不純物の活性化をおこなった。レーザーの
エネルギー密度は２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、好まし
くは２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ² が適当であった。一
方、Ｐチャネル型ＴＦＴの領域（図の右側）にも燐がド
ーピングされたのであるが、先にドーピングされたホウ
素の濃度が燐の２．５倍であるのでＰ型のままであっ
た。Ｐチャネル型ＴＦＴのＰ型領域は見掛け上、サイド
ウォールの下の領域２１７とその外側（チャネル形成領
域の反対側）の領域２１６の２種類存在するように思え
るが、電気的特性の面からは両者には大した差が見られ
なかった。（図２（Ｅ））

【００２９】最後に、図２（Ｆ）に示すように、全面に
層間絶縁物２１８として、ＣＶＤ法によって酸化珪素膜
を厚さ３０００Å形成し、ＴＦＴのソース／ドレインに
コンタクトホールを形成し、アルミニウム配線・電極２
１９、２２０、２２１、２２２を形成した。以上の工程
によって、Ｎチャネル型ＴＦＴがＬＤＤ型である半導体
集積回路が完成された。図では示されていないが、ゲイ
ト配線を２層目の配線が乗り越える部分では、層間絶縁
物がさして厚くないにも関わらず、実施例１と同様に断
線はほとんど見られなかった。

【００３０】本実施例のようにＮチャネル型ＴＦＴをＬ
ＤＤ構造とするのはホットキャリヤによる劣化を防止す
るためである。しかし、ＬＤＤ領域はソース／ドレイン
に対して直列に挿入された寄生抵抗であるので、動作速
度が落ちてしまうという問題があった。したがって、モ
ビリティーが小さく、ホットキャリヤによる劣化の少な
いＰチャネル型ＴＦＴでは、本実施例のようにＬＤＤが
存在しないほうが望ましい。なお、本実施例では、ドー
ピング工程ごとにレーザー照射によるドーピング不純物
の活性化をおこなったが、全てのドーピング工程が終了
し、層間絶縁物を形成する直前に、一括しておこなって
もよい。

【００３１】〔実施例３〕図３に本実施例を示す。本実
施例はサイドウォールを用いてオフセット領域を形成し
たＴＦＴの作製に関する例である。まず、基板３０１上
に下地酸化膜３０２として厚さ１０００〜５０００Å、
例えば、２０００Åの酸化珪素膜を形成した。この酸化
膜の形成方法としては、ＴＥＯＳをプラズマＣＶＤ法で
分解・堆積して形成した。また、このように形成した酸
化珪素膜を４００〜６５０℃でアニールしてもよい。

【００３２】その後、プラズマＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ法
によってアモルファス状のシリコン膜を３００〜５００
０Å、好ましくは４００〜１０００Å、例えば、５００
Å堆積し、これを、５５０〜６００℃の還元雰囲気に８
〜２４時間放置して、結晶化せしめた。その際には、ニ
ッケル等の結晶化を助長する金属元素を微量添加して結
晶化を促進せしめてもよい。また、この工程は、レーザ
ー照射によっておこなってもよい。そして、このように
して結晶化させたシリコン膜をエッチングして島状領域
３０３を形成した。さらに、この上にプラズマＣＶＤ法
によって厚さ７００〜１５００Å、例えば、１２００Å
の酸化珪素膜３０４を形成した。その後、厚さ１０００
Å〜３μｍ、例えば、５０００Åの燐をドーピングされ
た多結晶シリコン膜を減圧ＣＶＤ法によって形成して、
これをエッチングし、ゲイト電極３０５およびゲイト配
線３０６を形成した。（図３（Ａ））

【００３３】その後、ＮＨ₃ 、ＳｉＨ₄ 、Ｈ₂ 混合ガス
中のプラズマＣＶＤ法によって窒化珪素３０７を１００
〜２０００Å、好ましくは、２００〜１０００Åの膜厚
に成膜した。ここで、スパッタ法等によって成膜しても
かまわない。そして、プラズマＣＶＤ法によって、酸化
珪素膜３０８を堆積した。ここでは、原料ガスにＴＥＯ
Ｓと酸素、もしくはモノシランと亜酸化窒素を用いた。
酸化珪素膜１１０の厚さはゲイト電極・配線の高さによ
って最適な値が異なる。例えば、本実施例のごとく、ゲ
イト電極・配線の高さが窒化珪素膜も含めて約６０００
Åの場合には、その１／３〜２倍の２０００Å〜１．２
μｍが好ましく、ここでは、６０００Åとした。この成
膜工程においては、平坦部での膜厚の均一性をともに、
ステップカバレージが良好であることも要求される。
（図３（Ｂ））

【００３４】次に、公知のＲＩＥ法による異方性ドライ
エッチングをおこなうことによって、この酸化珪素膜３
０８のエッチングをおこなった。このエッチングは窒化
珪素膜３０７までエッチングが達した時点で終了した。
窒化珪素膜は、ＲＩＥ法による異方性ドライエッチング
ではエッチングされにくいため、ゲイト絶縁膜３０４ま
でエッチングされることはない。以上の工程によって、
ゲイト電極・配線の側面には概略三角形状の絶縁物（サ
イドウォール）３０９、３１０が残った。（図３
（Ｃ））

【００３５】その後、イオンドーピング法によって、燐
を導入した。この場合のドーズ量は１×１０¹⁴〜５×１
０¹⁷原子／ｃｍ² 、加速電圧は１０〜９０ｋＶ、例え
ば、２×１０¹⁵原子／ｃｍ² 、加速電圧は８０ｋＶとし
た。この結果、燐が導入された領域（ソース／ドレイ
ン）３１１が形成さた。また、サイドウォールの下部に
は燐が導入されず、オフセット領域が形成された。（図
３（Ｄ）） さらに、ＫｒＦエキシマーレーザー（波長２４８ｎｍ、
パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、ドーピングされた
不純物の活性化をおこなった。レーザーのエネルギー密
度は２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、好ましくは２５０〜
３００ｍＪ／ｃｍ² が適当であった。なお、レーザー照
射による代わりに、熱アニールによっておこなってもよ
い。

【００３６】最後に、全面に層間絶縁物３１２として、
ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を厚さ５０００Å形成し
た。そして、ＴＦＴのソース／ドレインにコンタクトホ
ールを形成し、２層目のアルミニウム配線・電極３１
３、３１４を形成した。アルミニウム配線の厚さはゲイ
ト電極・配線とほぼ同じ、４０００〜６０００Åとし
た。以上の工程によって、Ｎチャネル型のオフセットを
有するＴＦＴが完成された。不純物領域の活性化のため
に、さらに２００〜４００℃で水素アニールをおこなっ
てもよい。２層目配線３１４はゲイト配線３０６を乗り
越える部分での段差が、サイドウォール３１０の存在に
よって緩やかになっているため、２層目の配線の厚さが
ゲイト電極・配線とほぼ同じであるにも関わらず、段切
れはほとんど観察されなかった。（図３（Ｄ））

【００３７】〔実施例４〕図５に本実施例を示す。本実
施例は同一基板上に、Ｎチャネル型のオフセットを有す
るＴＦＴと、同じくＮチャネル型のＬＤＤを有するＴＦ
Ｔを作製したものである。まず、基板５０１上に実施例
１と同様に下地酸化膜５０２、島状シリコン半導体領
域、ゲイト酸化膜として機能する酸化珪素膜５０３を形
成し、アルミニウム膜（厚さ５０００Å）によるゲイト
電極５０４、５０５を形成した。その後、実施例１と同
様に窒化珪素５０６を、厚さ１００〜２０００Å、例え
ば、１０００Åに形成した。（図５（Ａ））

【００３８】その後、オフセットを有するＴＦＴの領域
をフォトレジスト５０７でマスクし、この状態で、ＬＤ
Ｄを有するＴＦＴ側にゲイト電極部をマスクとして、イ
オンドーピング法によって燐の注入をおこない、低濃度
のＮ型不純物領域５０８を形成した。ドーズ量は、例え
ば、１×１０¹³原子／ｃｍ² とした。さらに、ＫｒＦエ
キシマーレーザー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓ
ｅｃ）を照射して、ドーピングされた不純物の活性化を
おこなった。レーザーのエネルギー密度は２００〜４０
０ｍＪ／ｃｍ² 、好ましくは２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ
² が適当であった。（図５（Ｂ）） フォトレジストのマスク５０７を除去した後、プラズマ
ＣＶＤ法によって厚さ４０００〜８０００Å、例えば、
６０００Åの酸化珪素膜５０９を堆積した。（図５
（Ｃ））

【００３９】そして、実施例１と同様に異方性エッチン
グによって、酸化珪素膜５０９をエッチングし、ゲイト
電極の側面に酸化珪素のサイドウォール５１０、５１１
を形成した。（図５（Ｄ）） その後、再び、イオンドーピング法によって、燐を導入
した。この場合のドーズ量は、図５（Ｂ）の工程のドー
ズ量より１〜３桁多いことが好ましい。本実施例では、
最初の燐のドーピングのドーズ量の２００倍の２×１０
¹⁵原子／ｃｍ²とした。そして、加速電圧は８０ｋＶと
した。この結果、高濃度の燐が導入された領域（ソース
／ドレイン）５１２、５１３が形成された。また、図５
（Ｂ）の工程において、マスクで覆った方のＴＦＴには
サイドウォールの下部にオフセット領域が、低濃度の燐
をドーピングした方のＴＦＴにはサイドウォールの下部
には低濃度不純物領域（ＬＤＤ）５１４が残された。

【００４０】さらに、ＫｒＦエキシマーレーザー（波長
２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、ドー
ピングされた不純物の活性化をおこなった。レーザーの
エネルギー密度は２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、好まし
くは２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ² が適当であった。（図
５（Ｅ）） 最後に、図５（Ｆ）に示すように、全面に層間絶縁物５
１５として、ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を厚さ３００
０Å形成し、ＴＦＴのソース／ドレインにコンタクトホ
ールを形成し、アルミニウム配線・電極５１６、５１
７、５１８、５１９を形成した。以上の工程によって、
同一基板上に、Ｎチャネル型のオフセットを有するＴＦ
Ｔと、Ｎチャネル型のＬＤＤを有するＴＦＴとを持つ半
導体集積回路が作製された。

【００４１】図では示されていないが、ゲイト配線を２
層目の配線が乗り越える部分では、層間絶縁物がさして
厚くないにも関わらず、実施例１と同様に断線はほとん
ど見られなかった。なお、本実施例では、ドーピング工
程ごとにレーザー照射によるドーピング不純物の活性化
をおこなったが、全てのドーピング工程が終了し、層間
絶縁物を形成する直前に、一括しておこなってもよい。
図５では、Ｎチャネル型ＴＦＴについてのみ記載した
が、図２と同様に、同じ基板上にＮチャネル型ＴＦＴと
Ｐチャネル型ＴＦＴの両方を形成し、ＣＭＯＳ回路を構
成してもよい。例えば、周辺回路とアクティブマトリク
ス回路が同一基板上に形成されたモノリシック型アクテ
ィブマトリクス回路においては、周辺回路には、動作速
度の早いＬＤＤ型のＮチャネル型ＴＦＴと通常のＮＭＯ
Ｓ型ＴＦＴを用いたＣＭＯＳ回路を、また、リーク電流
が低いことを要求されるアクティブマトリクス回路にお
いては、Ｎチャネル型もしくはＰチャネル型のオフセッ
ト型のＴＦＴを用いればよい。特にＰチャネル型のオフ
セット型ＴＦＴはリーク電流を減らす上で効果的であ
る。もちろん、周辺回路においては、Ｎチャネル型、Ｐ
チャネル型ともＬＤＤ型ＴＦＴとしてもよい。

【００４２】〔実施例５〕図６に本実施例を示す。ま
ず、基板６０１上に下地酸化膜として厚さ１０００〜５
０００Å、例えば、２０００Åの酸化珪素膜６０２を形
成した。さらに、実施例１と同様に厚さ５００Åの島状
シリコン領域を形成した。さらに、この上にゲイト絶縁
膜として、プラズマＣＶＤ法によって厚さ７００〜１５
００Å、例えば、１２００Åの酸化珪素膜６０３を形成
した。その後、厚さ５０００Åのアルミニウム膜によっ
て、ゲイト電極６０４およびゲイト配線６０５を形成し
た。さらに、プラズマＣＶＤ法によって窒化珪素６０６
を１００〜２０００Å、好ましくは、２００〜１０００
Å、例えば、５００Åの膜厚に成膜した。

【００４３】その後、イオンドーピング法によって、島
状シリコン膜に、ゲイト電極部をマスクとして自己整合
的に不純物（ここでは燐）を注入し、図６（Ａ）に示す
ように低濃度不純物領域（ＬＤＤ）６０７を形成した。
ドーズ量は１×１０¹³〜５×１０¹⁴原子／ｃｍ² 、加速
電圧は１０〜９０ｋＶ、例えば、、ドーズ量を５×１０
¹³原子／ｃｍ² 、加速電圧は８０ｋＶとした。（図６
（Ａ）） そして、プラズマＣＶＤ法によって、酸化珪素膜６０８
を堆積した。厚さは６０００Åとした。この成膜工程に
おいては、平坦部での膜厚の均一性とともに、ステップ
カバレージが良好であることも要求される。（図６
（Ｂ））

【００４４】次に、ＣＨＦ₃ による異方性ドライエッチ
ングをおこなうことによって、この酸化珪素膜６０８の
エッチングをおこなった。この際、エッチングは窒化珪
素膜６０６に達するまでおこなってもよいが、好ましく
は、図６（Ｃ）に示すように、窒化珪素膜６０６に達す
る直前でエッチングをストップさせ、酸化珪素膜６０８
がわずかに残った状態にしておくとよい。以上の工程に
よって、ゲイト電極・配線の側面には概略三角形状の絶
縁物（サイドウォール）６０９、６１０が形成された。
（図６（Ｃ）） そして、ＣＨ₄ 、Ｏ₂ によるドライエッチングをおこな
う。このドライエッチングでは、窒化珪素膜上にわずか
に残った酸化珪素膜と、窒化珪素膜がエッチングされ
た。このエッチングは、エンドポイントモニター（プラ
ズマモニター）によって測定できるため、ゲイト電極・
ゲイト絶縁膜に対しては、オーバーエッチは問題とはな
らない。（図６（Ｄ））

【００４５】その後、再び、イオンドーピング法によっ
て、燐を導入した。この場合のドーズ量は、図６（Ａ）
の工程のドーズ量より１〜３桁多いことが好ましい。本
実施例では、最初の燐のドーピングのドーズ量の４０倍
の２×１０¹⁵原子／ｃｍ² とした。加速電圧は８０ｋＶ
とした。この結果、高濃度の燐が導入された領域（ソー
ス／ドレイン）６１１が形成され、また、サイドウォー
ルの下部には低濃度領域（ＬＤＤ）６１２が残された。
さらに、ＫｒＦエキシマーレーザー（波長２４８ｎｍ、
パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、ドーピングされた
不純物の活性化をおこなった。レーザーのエネルギー密
度は２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、好ましくは２５０〜
３００ｍＪ／ｃｍ² が適当であった。（図６（Ｅ））

【００４６】最後に、全面に層間絶縁物６１３として、
ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を厚さ５０００Å形成し
た。そして、ＴＦＴのソース／ドレインにコンタクトホ
ールを形成し、２層目のアルミニウム配線・電極６１
４、６１５を形成した。アルミニウム配線の厚さはゲイ
ト電極・配線とほぼ同じ、４０００〜６０００Åとし
た。以上の工程によって、Ｎチャネル型のＬＤＤを有す
るＴＦＴが完成された。不純物領域の活性化のために、
さらに２００〜４００℃で水素アニールをおこなっても
よい。実施例１同様、２層目配線６１３はゲイト配線６
０５を乗り越える部分での段差が、サイドウォール６１
０の存在によって緩やかになっているため、２層目の配
線の厚さがゲイト電極・配線とほぼ同じであるにも関わ
らず、段切れはほとんど観察されなかった。（図６
（Ｆ））

【００４７】本実施例では、窒化珪素膜６０６をエッチ
ングし、ゲイト絶縁膜６０３を露出させた。この結果、
コンタクトホールの形成をウェットエッチング法によっ
ておこなう場合に、１段階でおこなうことができた。な
お、図６（Ｅ）からも明らかなように、このような窒化
珪素膜のエッチングの結果、窒化珪素膜はゲイト電極６
０４もしくはゲイト配線６０５とサイドウォール６０
９、６１０の間、あるいは、サイドウォール６０９、６
１０とゲイト絶縁膜６０３の間にのみ、残った。

【００４８】〔実施例６〕 図７に本実施例を示す。本
実施例は実施例２と同様に同一基板上にＬＤＤ型のＮチ
ャネル型ＴＦＴと通常のＰチャネル型ＴＦＴを形成する
例である。図７の左側にはＮチャネル型ＴＦＴの作製工
程断面図を、また、同図の右側にはＰチャネル型ＴＦＴ
の作製工程断面図を示す。まず、基板（コーニング７０
５９）７０１上に下地酸化膜７０２、島状シリコン半導
体領域、ゲイト酸化膜として機能する酸化珪素膜７０３
を形成し、その後、厚さ５０００Åのアルミニウム膜に
よって、ゲイト電極７０４、７０５を形成した。

【００４９】さらに、Ｎチャネル型ＴＦＴの部分のゲイ
ト酸化膜をゲイト電極７０４をマスクとして選択的に除
去し、半導体層を露出せしめた。その後、プラズマＣＶ
Ｄ法によって窒化珪素７０６を１００〜２０００Å、好
ましくは、２００〜１０００Å、例えば、４００Åの膜
厚に成膜した。そして、ゲイト電極部をマスクとしてイ
オンドーピング法によって燐の注入をおこない、低濃度
のＮ型不純物領域７０７を形成した。ドーズ量は１×１
０¹³原子／ｃｍ² 、加速電圧は２０ｋｅＶとした。この
ドーピング工程においては、加速電圧が低いため、ゲイ
ト酸化膜７０３で被覆されているＰチャネル型ＴＦＴの
島状領域７０８には燐はドーピングされなかった。（図
７（Ａ））

【００５０】その後、Ｎチャネル型ＴＦＴの領域をフォ
トレジスト７０９でマスクし、この状態で、イオンドー
ピング法によって高濃度のホウ素のドーピングをおこな
った。ドーズ量は５×１０¹⁴原子／ｃｍ² 、加速電圧は
６５ｋＶとした。この結果、島状領域７０８にはＰ型不
純物領域７１０が形成された。（図７（Ｂ）） なお、本実施例では、低濃度の燐の全面ドーピングの後
に、高濃度のホウ素の部分選択ドーピングをおこなった
が、この工程は逆にしてもよい。フォトレジストのマス
ク７０９を除去した後、プラズマＣＶＤ法によって厚さ
４０００〜８０００Åの酸化珪素膜７１１を堆積した。
（図７（Ｃ））

【００５１】そして、実施例２と同様に異方性エッチン
グによって、ゲイト電極の側面に酸化珪素のサイドウォ
ール７１２、７１３を形成した。（図７（Ｄ）） その後、再び、イオンドーピング法によって、燐を導入
した。この場合のドーズ量は、図７（Ａ）の工程のドー
ズ量より１〜３桁多くなることが好ましい。本実施例で
は、最初の燐のドーピングのドーズ量の２００倍の２×
１０¹⁵原子／ｃｍ² とした。加速電圧は２０ｋＶとし
た。この結果、高濃度の燐が導入された領域（ソース／
ドレイン）７１４が形成され、また、サイドウォールの
下部には低濃度不純物領域（ＬＤＤ）７１５が残され
た。一方、Ｐチャネル型領域においては、ゲイト酸化膜
が存在するため、燐イオンは注入されなかった。実施例
２では、Ｐチャネル型ＴＦＴでは燐もホウ素も高濃度に
注入されるため、そのドーズ量の大小には制約があった
が、本実施例では、ドーズ量に関する制約はない。ただ
し、加速電圧に関しては、上記のように、燐を低く、ホ
ウ素を高くすることが必要である。（図７（Ｅ））

【００５２】ドーピング工程の後、ＫｒＦエキシマーレ
ーザー（波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照
射して、ドーピングされた不純物の活性化をおこなっ
た。レーザーのエネルギー密度は２００〜４００ｍＪ／
ｃｍ² 、好ましくは２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ² が適当
であった。最後に、図７（Ｆ）に示すように、全面に層
間絶縁物７１６として、ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を
厚さ５０００Å形成し、ＴＦＴのソース／ドレインにコ
ンタクトホールを形成し、アルミニウム配線・電極７１
７、７１８、７１９、７２０を形成した。以上の工程に
よって、Ｎチャネル型ＴＦＴがＬＤＤ型である半導体集
積回路が完成された。

【００５３】本実施例では、実施例２と比較すると、Ｎ
チャネル型ＴＦＴの部分のゲイト酸化膜を除去するため
に、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程が
１つ余分に必要である。しかしながら、実質的にＰチャ
ネル型ＴＦＴにはＮ型不純物が導入されないので、Ｎ
型、Ｐ型各不純物のドーズ量を比較的、任意に変更でき
るというメリットもある。また、Ｐチャネル型ＴＦＴの
ゲイト酸化膜７０３の表面近傍に注入された燐は、後の
レーザー照射工程によって、燐ガラスを形成し、ナトリ
ウム等の可動イオンの侵入を防止するうえで効果があ
る。

【００５４】〔実施例７〕 図８に本実施例を示す。本
実施例はアクティブマトリクス型液晶ディスプレーの作
製方法に関し、図８を用いて説明する。図８の左側のＴ
ＦＴ２つは、それぞれ、ＬＤＤ型のＮチャネル型ＴＦ
Ｔ、通常型のＰチャネル型ＴＦＴであり、周辺回路等に
用いられる論理回路を示す。また、右側のＴＦＴはアク
ティブマトリクスアレーに用いられるスイッチングトラ
ンジスタであり、オフセット型のＰチャネル型ＴＦＴを
示す。まず、基板（コーニング７０５９）上に下地酸化
膜、島状シリコン半導体領域（周辺回路用の島状領域８
０１、アクティブマトリクス回路用の島状領域８０
２）、ゲイト酸化膜として機能する酸化珪素膜８０３を
形成し、さらに、アルミニウム膜（厚さ５０００Å）の
ゲイト電極８０４、８０５（周辺回路用）、８０６（ア
クティブマトリクス回路用）を形成した。

【００５５】さらに、周辺回路用およびアクティブマト
リクス回路用のＰチャネル型ＴＦＴの部分のゲイト酸化
膜をゲイト電極８０４、８０６をマスクとして選択的に
除去し、半導体層を露出せしめた。その後、プラズマＣ
ＶＤ法によって窒化珪素８０８を１００〜２０００Å、
好ましくは、２００〜１０００Å、例えば、６００Åの
膜厚に成膜した。さらに、アクティブマトリクス回路領
域をフォトレジスト８０７でマスクした。そして、ゲイ
ト電極部をマスクとしてイオンドーピング法によってホ
ウ素の注入をおこない、高濃度のＰ型不純物領域８０９
を形成した。ドーズ量は１×１０ ¹⁵原子／ｃｍ² 、加速
電圧は２０ｋｅＶとした。このドーピング工程において
は、加速電圧が低いため、ゲイト酸化膜８０３で被覆さ
れているＮチャネル型ＴＦＴの領域にはホウ素はドーピ
ングされなかった。（図８（Ａ））

【００５６】その後、イオンドーピング法によって低濃
度の燐のドーピングをおこなった。ドーズ量は１×１０
¹³原子／ｃｍ² 、加速電圧は８０ｋＶとした。この結
果、Ｎチャネル型ＴＦＴの領域には低濃度のＮ型不純物
領域８１０が形成された。（図８（Ｂ）） なお、図面では、フォトレジストのマスク８０７を除去
してドーピングしてあるが、フォトレジストをつけたま
まドーピングをおこなってもよい。燐の加速電圧は高い
ので、フォトレジストを残したままドーピングをおこな
うと、燐がアクティブマトリクス回路領域に注入されな
いので、理想的なオフセット型のＰチャネル型ＴＦＴが
得られるが、ドーピングの結果、フォトレジストが炭化
し、その除去に手間取ることがある。

【００５７】フォトレジストを除去した場合にも、燐の
加速電圧が高いため、燐の濃度は島状半導体領域の下に
おいてピークを生じる。もっとも、完全に燐がドーピン
グされないという保証はなく、微量の燐が半導体領域に
形成される。しかし、この場合に燐がドーピングされた
としても、その濃度は僅かであり、また、Ｐ⁺ （ソー
ス）／Ｎ^- ／Ｉ（チャネル）／Ｎ^- ／Ｐ⁺ （ドレイン）
という構造であり、リーク電流を減らすことが必要とさ
れているアクティブマトリクス回路用のＴＦＴとしては
うってつけである。その後、プラズマＣＶＤ法によって
厚さ４０００〜８０００Åの酸化珪素膜を堆積し、実施
例２と同様に異方性エッチングによって、ゲイト電極の
側面に酸化珪素のサイドウォール８１１、８１２、８１
３を形成した。（図８（Ｃ））

【００５８】その後、再び、イオンドーピング法によっ
て、ホウ素を導入した。この場合のドーズ量は、図８
（Ａ）の工程のドーズ量と同程度となることが望まし
い。本実施例では、ドーズ量は１×１０¹⁵原子／ｃ
ｍ² 、加速電圧は２０ｋｅＶとした。加速電圧が低いた
め、ゲイト酸化膜８０３の存在するＮチャネル型ＴＦＴ
の領域にはホウ素はドーピングされず、主として、周辺
回路およびアクティブマトリクス回路のＰチャネル型Ｔ
ＦＴのソース／ドレインにドーピングされた。この結
果、アクティブマトリクス回路のＴＦＴのソース／ドレ
イン８１４が形成された。このＴＦＴはゲイト電極とソ
ース／ドレインが離れたオフセット構造となっている。
（図８（Ｄ））

【００５９】次に、燐のドーピングをおこなった。この
場合には、最初の燐のドーピング工程である、図８
（Ｂ）のドーズ量より１〜３桁多くなることが好まし
い。本実施例では、最初の燐のドーピングのドーズ量の
５０倍の５×１０¹⁴原子／ｃｍ² とした。加速電圧は８
０ｋＶとした。この結果、高濃度の燐が導入された領域
（ソース／ドレイン）８１５が形成され、また、サイド
ウォールの下部には低濃度不純物領域（ＬＤＤ）８１６
が残された。一方、Ｐチャネル型ＴＦＴ領域において
は、燐イオンの多くは下地膜に注入され、その導電型に
大きな影響を与えることはなかった。（図８（Ｅ）） ドーピング工程の後、ＫｒＦエキシマーレーザー（波長
２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓｅｃ）を照射して、ドー
ピングされた不純物の活性化をおこなった。レーザーの
エネルギー密度は２００〜４００ｍＪ／ｃｍ² 、好まし
くは２５０〜３００ｍＪ／ｃｍ² が適当であった。

【００６０】そして、全面に第１の層間絶縁物８１７と
して、ＣＶＤ法によって窒化珪素膜を厚さ５０００Å形
成し、ＴＦＴのソース／ドレインにコンタクトホールを
形成し、アルミニウム配線・電極８１８、８１９、８２
０、８２１を形成した。以上の工程によって、周辺回路
領域が形成された。（図８（Ｆ）） さらに、第２の層間絶縁物８２２として、ＣＶＤ法によ
って酸化珪素膜を厚さ３０００Å形成し、これをエッチ
ングして、コンタクトホールを形成し、アクティブマト
リクス回路のＴＦＴに透明導電膜によって、画素電極８
２３を形成した。このようにして、アクティブマトリク
ス型液晶ディスプレー基板を作製した。（図８（Ｇ））

【００６１】

【発明の効果】本発明によって、ゲイト配線乗り越え部
における２層目配線の断線を削減することができるのは
上記の通りである。特に集積回路は多数の素子、配線か
ら構成されているのであるが、その中に１か所でも不良
があると、全体が使用不能になる可能性がある。本発明
によってこのような不良の数を大幅に削減できることは
集積回路の良品率を高める上で非常に大きな効果を有す
ることは言うまでもない。

【００６２】また、本発明によって、２層目配線の厚さ
をゲイト電極・配線と同じ程度、具体的には、ゲイト電
極・配線±１０００〔Å〕とすることも可能である。こ
のことによる効果は大きく、これは、基板表面の凹凸の
少ないことの要求される液晶ディスプレーのアクティブ
マトリクス回路には好適である。その他、本発明を使用
することによって派生的に得られるメリットは「作用」
の項で述べたとおりである。このように本発明はＴＦＴ
集積回路の歩留りを向上させる上で著しく有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１によるＴＦＴ回路の作製方法を示
す。

【図２】 実施例２によるＴＦＴ回路の作製方法を示
す。

【図３】 実施例３によるＴＦＴ回路の作製方法を示
す。

【図４】 従来法によるＴＦＴ回路の作製法を示す。

【図５】 実施例４によるＴＦＴ回路の作製法を示す。

【図６】 実施例５によるＴＦＴ回路の作製法を示す。

【図７】 実施例６によるＴＦＴ回路の作製法を示す。

【図８】 実施例７によるＴＦＴ回路の作製法を示す。

【符号の説明】

１０１・・・・・・ガラス基板 １０２・・・・・・下地酸化膜（酸化珪素） １０３・・・・・・島状シリコン領域（活性層） １０４・・・・・・ゲイト絶縁膜 １０５、１０６・・ゲイト電極（アルミニウム） １０７・・・・・・窒化珪素膜 １０８・・・・・・弱いＮ型不純物領域 １０９・・・・・・絶縁物被膜（酸化珪素） １１０、１１１・・サイドウォール １１２・・・・・・ＬＤＤ（低濃度不純物領域） １１３・・・・・・ソース／ドレイン １１４・・・・・・層間絶縁膜（酸化珪素） １１５、１１６・・金属配線・電極（アルミニウム）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 29/786 H01L 21/8238 H01L 27/092

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁表面上に形成されたＮチャネル型ＴＦ
   Ｔ及びＰチャネル型ＴＦＴを有し、 前記Ｎチャネル型ＴＦＴは第１のソース領域、第１のド
   レイン領域、及びＬＤＤ領域を有する第１の半導体膜
   と、第１のゲイト電極と、前記第１の半導体膜と前記第
   １のゲイト電極の間、ならびに前記第１のソース領域、
   前記第１のドレイン領域及び前記ＬＤＤ領域上に設けら
   れた第１の酸化膜とを有し、 前記Ｐチャネル型ＴＦＴは第２のソース領域及び第２の
   ドレイン領域を有する第２の半導体膜と、第２のゲイト
   電極と、前記第２の半導体膜と前記第２のゲイト電極の
   間、ならびに前記第２のソース領域及び前記第２のドレ
   イン領域上に設けられた第２の酸化膜とを有し、 前記第１のソース領域、前記第１のドレイン領域及び前
   記ＬＤＤ領域上の前記第１の酸化膜の上面、前記第１の
   ゲイト電極の上面、前記第２のソース領域及び前記第２
   のドレイン領域上の前記第２の酸化膜の上面、ならびに
   前記第２のゲイト電極の上面に接して形成された窒化珪
   素膜を有し、 前記第１のゲイト電極の側面及び前記窒化珪素膜の上面
   に接して形成された第１のサイドウォールを有し、 前記第２のゲイト電極の側面及び前記窒化珪素膜の上面
   に接して形成された第２のサイドウォールを有し、 前記第２のサイドウォールの高さと前記第２のソース領
   域上または前記第２のドレイン領域上の前記窒化珪素膜
   の厚さとの和は、前記第２のゲイト電極の厚さと前記第
   ２のゲイト電極の上面の前記窒化珪素膜の厚さとの和に
   等しいことを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】絶縁表面上に形成されたＮチャネル型ＴＦ
   Ｔ及びＰチャネル型ＴＦＴを有し、 前記Ｎチャネル型ＴＦＴは第１のソース領域、第１のド
   レイン領域、及びＬＤＤ領域を有する第１の半導体膜
   と、第１のゲイト電極と、前記第１の半導体膜及び前記
   第１のゲイト電極の間に設けられた第１の酸化膜とを有
   し、 前記Ｐチャネル型ＴＦＴは第２のソース領域及び第２の
   ドレイン領域を有する第２の半導体膜と、第２のゲイト
   電極と、前記第２の半導体膜及び前記第２のゲイト電極
   の間、ならびに前記第２のソース領域及び前記第２のド
   レイン領域上に設けられた第２の酸化膜とを有し、 前記第１のソース領域、前記第１のドレイン領域及び前
   記ＬＤＤ領域の上面、前記第１のゲイト電極の上面、前
   記第２のソース領域及び前記第２のドレイン領域上の前
   記第２の酸化膜の上面、ならびに前記第２のゲイト電極
   の上面に接して形成された窒化珪素膜を有し、 前記第１のゲイト電極の側面及び前記窒化珪素膜の上面
   に接して形成された第１のサイドウォールを有し、 前記第２のゲイト電極の側面及び前記窒化珪素膜の上面
   に接して形成された第２のサイドウォールを有し、 前記第１のサイドウォールの高さと前記ＬＤＤ領域上の
   前記窒化珪素膜の厚さとの和は、前記第１のゲイト電極
   の厚さと前記第１のゲイト電極の上面の前記窒化珪素膜
   の厚さと前記第１の酸化膜の厚さとの和に等しく、 前記第２のサイドウォールの高さと前記第２のソース領
   域上又は前記第２のドレイン領域上の前記窒化珪素膜の
   厚さとの和は、前記第２のゲイト電極の厚さと前記第２
   のゲイト電極の上面の前記窒化珪素膜の厚さとの和に等
   しいことを特徴とする半導体装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、 前記第１のゲイト電極の上面の前記窒化珪素膜の厚さ
   は、前記第１のソース領域及び前記第１のドレイン領域
   上の前記窒化珪素膜の厚さと等しく、 前記第２のゲイト電極の上面の前記窒化珪素膜の厚さは
   前記第２のソース領域及び前記第２のドレイン領域上の
   前記窒化珪素膜の厚さと等しいことを特徴とする半導体
   装置。