JP3452679B2 - Method of manufacturing thin film transistor, thin film transistor and liquid crystal display - Google Patents

Method of manufacturing thin film transistor, thin film transistor and liquid crystal display

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JP3452679B2 JP07640395A JP7640395A JP3452679B2 JP 3452679 B2 JP3452679 B2 JP 3452679B2 JP 07640395 A JP07640395 A JP 07640395A JP 7640395 A JP7640395 A JP 7640395A JP 3452679 B2 JP3452679 B2 JP 3452679B2
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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、薄膜トランジスタの製
造方法に係り、特に液晶表示装置のスイッチング素子と
して用いられる薄膜トランジスタの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor, and more particularly to a method of manufacturing a thin film transistor used as a switching element of a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film
Transistor)は、液晶表示装置や密着センサなどですで
に実用化されている。特に液晶表示装置は、可搬性、薄
型、軽量、省スペースなどの特徴を備え、将来性が大き
く注目されている。この液晶表示装置の中でも、高コン
トラスト、高画質、中間調表示が可能で応答速度の速い
薄膜トランジスタ方式の液晶表示装置が主流になりつつ
ある。
2. Description of the Related Art Thin film transistor (TFT)
Transistor) has already been put to practical use in liquid crystal display devices and contact sensors. In particular, the liquid crystal display device has features such as portability, thinness, light weight, and space saving, and its future potential has attracted great attention. Among these liquid crystal display devices, a thin film transistor type liquid crystal display device capable of high contrast, high image quality, halftone display and fast response is becoming mainstream.

【0003】上記液晶表示装置のTFTとしては、活性
層の大面積化が可能であり、かつ比較的低温度で形成可
能な非晶質シリコン(a−Si )系の半導体が用いられ
ている。このa−Si系のTFTには、透明絶縁基板上
に活性層であるa−Si膜からなる半導体層を挟んで、
一方にゲート電極、他方にソース電極およびドレイン電
極が配置された逆スタガード構造または正スタガード構
造が多く採用されている。
As the TFT of the above liquid crystal display device, an amorphous silicon (a-Si) based semiconductor is used, which has a large active layer area and can be formed at a relatively low temperature. In this a-Si TFT, a semiconductor layer made of an a-Si film which is an active layer is sandwiched on a transparent insulating substrate,
An inverted staggered structure or a positive staggered structure in which a gate electrode is arranged on one side and a source electrode and a drain electrode are arranged on the other side is often adopted.

【0004】このようなTFTのゲート絶縁層と半導体
層との層間は、TFTのチャネル部にあたり、TFTの
スイッチング特性を良好にする上にきわめて重要であ
る。また、半導体層と半導体保護層との層間は、TFT
のリヤチャネル部にあたり、ゲート絶縁層と半導体層と
の層間と同様に、TFTのスイッチング特性を良好にす
る上にきわめて重要である。
The layer between the gate insulating layer and the semiconductor layer of such a TFT corresponds to the channel portion of the TFT and is extremely important for improving the switching characteristics of the TFT. In addition, a TFT is provided between the semiconductor layer and the semiconductor protective layer.
It is extremely important to improve the switching characteristics of the TFT in the rear channel portion of the TFT, like the interlayer between the gate insulating layer and the semiconductor layer.

【0005】従来、たとえば逆スタガード構造のTFT
は、プラズマCVD法により、反応室にゲート絶縁層成
膜用ガスを導入して、ゲート電極の形成されたガラス絶
縁基板上にゲート絶縁層を成膜する。その後、一旦放電
を停止して反応室を真空に排気し、ついで半導体層成膜
用ガスを導入して半導体層を積層成膜している。さらに
この半導体層上に半導体保護層を積層成膜する場合は、
半導体層を成膜したのち、一旦放電を停止して反応室を
真空に排気し、ついで半導体保護層成膜用ガスを導入し
て半導体保護層を積層成膜することにより製造されてい
る。
Conventionally, for example, a TFT having an inverted staggered structure
In the plasma CVD method, a gate insulating layer forming gas is introduced into the reaction chamber to form a gate insulating layer on the glass insulating substrate on which the gate electrode is formed. After that, the discharge is stopped once, the reaction chamber is evacuated to a vacuum, and then a semiconductor layer forming gas is introduced to form semiconductor layers in layers. Furthermore, when a semiconductor protective layer is laminated on the semiconductor layer,
After the semiconductor layer is formed, the discharge is temporarily stopped, the reaction chamber is evacuated to a vacuum, and then a semiconductor protective layer forming gas is introduced to form a semiconductor protective layer in a stacked film.

【0006】なお、正スタガード構造のTFT場合は、
ゲート絶縁層と半導体層の積層が逆である。
In the case of a TFT having a positive staggered structure,
The lamination of the gate insulating layer and the semiconductor layer is opposite.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにTFTの
製造方法として、ゲート絶縁層または半導体層を成膜し
たのち、一旦放電を停止して半導体層またはゲート絶縁
層を成膜すると、一層目の半導体層またはゲート絶縁層
成膜時の初期放電が不安定となり、ゲート絶縁層と半導
体層との界面近傍に欠陥密度(ダングリング・ボンド:
Dangling Bond )が生成し、ゲート絶縁層と半導体層と
の界面が良好に形成されず、特性の良好なTFTとなら
ないという問題がある。また半導体層上に半導体保護層
を成膜する場合も、半導体層を成膜したのち、一旦放電
を停止して半導体保護層を成膜すると、半導体保護層成
膜時の初期放電が不安定となり、半導体層と半導体保護
層との界面近傍に欠陥密度が生成し、半導体活性層と半
導体保護層との界面が良好に形成されず、特性の良好な
TFTとならないという問題がある。
As described above, in the method of manufacturing a TFT, after forming the gate insulating layer or the semiconductor layer, the discharge is stopped once to form the semiconductor layer or the gate insulating layer. The initial discharge during the formation of the semiconductor layer or the gate insulating layer becomes unstable, and the defect density (dangling bond: near the interface between the gate insulating layer and the semiconductor layer:
Dangling bonds) are generated, the interface between the gate insulating layer and the semiconductor layer is not formed well, and there is a problem that a TFT with good characteristics cannot be obtained. Also, when forming a semiconductor protective layer on a semiconductor layer, if the semiconductor layer is formed and then the discharge is stopped and the semiconductor protective layer is formed, the initial discharge during the formation of the semiconductor protective layer becomes unstable. There is a problem that a defect density is generated in the vicinity of the interface between the semiconductor layer and the semiconductor protective layer, the interface between the semiconductor active layer and the semiconductor protective layer is not formed well, and a TFT having good characteristics cannot be obtained.

【0008】また場合によっては、ゲート絶縁層と半導
体層あるいは半導体層と半導体保護層の界面に膜ふくれ
や膜剥がれが発生し、歩留が低下するという問題があ
る。
In some cases, film swelling or film peeling may occur at the interface between the gate insulating layer and the semiconductor layer or between the semiconductor layer and the semiconductor protective layer, resulting in a problem of reduced yield.

【0009】また従来の製造方法では、放電を連続させ
る際に放電電極の間隔を変えないため、各層を成膜する
ときのプラズマ状態が不安定となり、放電が途中で中断
するなど、最適なプラズマ状態が得られないという問題
がある。
In addition, in the conventional manufacturing method, since the interval between the discharge electrodes is not changed when the discharge is continued, the plasma state becomes unstable when forming each layer, and the discharge is interrupted on the way. There is a problem that the state cannot be obtained.

【0010】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、ゲート絶縁層と半導体層、さらには
半導体層と半導体保護層との界面を良好に形成し、良好
な特性を有する高品質薄膜トランジスタが得られる薄膜
トランジスタの製造方法、およびこの製造方法により得
られる薄膜トランジスタ、およびこの薄膜トランジスタ
を用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has excellent characteristics by forming an excellent interface between the gate insulating layer and the semiconductor layer, and further between the semiconductor layer and the semiconductor protective layer. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor which can obtain a high quality thin film transistor, a thin film transistor obtained by the manufacturing method, and a liquid crystal display device using the thin film transistor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

第1の手段:少なくともゲート絶縁層およびこのゲート
絶縁層上に積層成膜された半導体層を有する薄膜トラン
ジスタのゲート絶縁層および半導体層をプラズマCVD
法により積層成膜する薄膜トランジスタの製造方法にお
いて、ゲート絶縁層上に半導体層を積層成膜する際に、
ゲート絶縁層を成膜したのちプラズマ放電を維持したま
ま放電電極の間隔を変化させ、その後半導体層を成膜す
るようにした。
First Means: Plasma CVD of a gate insulating layer and a semiconductor layer of a thin film transistor having at least a gate insulating layer and a semiconductor layer laminated on the gate insulating layer
In the method for manufacturing a thin film transistor in which a semiconductor film is laminated by the method, when a semiconductor layer is laminated on the gate insulating layer,
After forming the gate insulating layer, the interval between the discharge electrodes was changed while maintaining the plasma discharge, and then the semiconductor layer was formed.

【0012】より具体的には、ゲート絶縁層上に半導体
層を積層成膜する際に、ゲート絶縁層を成膜したのちH
2 ガスのプラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を
変化させ、その後上記半導体層を成膜するようにした。
また、ゲート絶縁層を成膜したのち非成膜ガスを主成分
としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変
化させ、その後上記半導体層を成膜するようにした。ま
た、ゲート絶縁層を成膜したのちH2 ,He,Ar,N
2 ,NH3 ガスのうち少なくとも1種類のガスを主成分
としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変
化させ、その後半導体層を成膜するようにした。また、
ゲート絶縁層を成膜したのちゲート絶縁層成膜時の圧力
よりも低圧の放電期間を設けかつプラズマ放電を維持し
たまま放電電極の間隔を変化させ、その後半導体層を成
膜するようにした。 第2の手段:少なくとも半導体層およびこの半導体層上
に積層成膜された半導体保護層を有する薄膜トランジス
タの半導体層および半導体保護層をプラズマCVD法に
より積層成膜する薄膜トランジスタの製造方法におい
て、半導体層上に半導体保護層を積層成膜する際に、半
導体層を成膜したのちプラズマ放電を維持したまま放電
電極の間隔を変化させ、その後半導体保護層を成膜する
ようにした。
More specifically, when a semiconductor layer is laminated on the gate insulating layer, the gate insulating layer is formed and then H
The distance between the discharge electrodes was changed while maintaining the plasma discharge of the two gases, and then the semiconductor layer was formed.
Further, after forming the gate insulating layer, the interval between the discharge electrodes was changed while maintaining the plasma discharge containing a non-film forming gas as a main component, and then the semiconductor layer was formed. In addition, after forming the gate insulating layer, H 2 , He, Ar, N
The distance between the discharge electrodes was changed while maintaining the plasma discharge containing at least one of the 2 and NH 3 gases as the main component, and then the semiconductor layer was formed. Also,
After forming the gate insulating layer, a discharge period at a pressure lower than the pressure at the time of forming the gate insulating layer was provided, and the interval between the discharge electrodes was changed while maintaining plasma discharge, and then the semiconductor layer was formed. Second means: A semiconductor layer of a thin film transistor having at least a semiconductor layer and a semiconductor protective layer laminated on the semiconductor layer, and a thin film transistor manufacturing method for laminating a semiconductor protective layer by plasma CVD. When the semiconductor protective layer was laminated and formed, the semiconductor layer was formed, and then the interval between the discharge electrodes was changed while maintaining the plasma discharge, and then the semiconductor protective layer was formed.

【0013】より具体的には、半導体層上に半導体保護
層を積層成膜する際に、半導体層を成膜したのちH2
スのプラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化
させ、その後半導体保護層を成膜するようにした。ま
た、半導体層を成膜したのち非成膜ガスを主成分とした
プラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化さ
せ、その後半導体保護層を成膜するようにした。また、
半導体層を成膜したのちH2 ,He,Ar,N2 ,NH
3 ガスのうち少なくとも1種類のガスを主成分としたプ
ラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、
その後半導体保護層を成膜するようにした。また、半導
体層を成膜したのち半導体層成膜時の圧力よりも低圧の
放電期間を設けかつプラズマ放電を維持したまま放電電
極の間隔を変化させ、その後半導体保護層を成膜するよ
うにした。 第3の手段:少なくとも半導体層およびこの半導体層上
に積層成膜されたゲート絶縁層を有する薄膜トランジス
タの上記半導体層およびゲート絶縁層をプラズマCVD
法により積層成膜する薄膜トランジスタの製造方法にお
いて、半導体層上にゲート絶縁層を積層成膜する際に、
半導体層を成膜したのちプラズマ放電を維持したまま放
電電極の間隔を変化させ、その後ゲート絶縁層を成膜す
るようにした。
More specifically, when the semiconductor protective layer is laminated on the semiconductor layer, after the semiconductor layer is formed, the distance between the discharge electrodes is changed while maintaining the plasma discharge of H 2 gas, The semiconductor protective layer was formed. Further, after forming the semiconductor layer, the interval between the discharge electrodes was changed while maintaining the plasma discharge containing the non-film forming gas as a main component, and then the semiconductor protective layer was formed. Also,
After forming the semiconductor layer, H 2 , He, Ar, N 2 , NH
The interval of the discharge electrodes is changed while maintaining the plasma discharge containing at least one of the three gases as the main component,
After that, the semiconductor protective layer was formed. Further, after forming the semiconductor layer, a discharge period lower than the pressure at the time of forming the semiconductor layer is provided, and the interval between the discharge electrodes is changed while maintaining the plasma discharge, and then the semiconductor protective layer is formed. . Third means: Plasma CVD of the above semiconductor layer and gate insulating layer of a thin film transistor having at least a semiconductor layer and a gate insulating layer formed on the semiconductor layer.
In the method for manufacturing a thin film transistor in which a gate insulating layer is laminated on a semiconductor layer,
After forming the semiconductor layer, the interval between the discharge electrodes was changed while maintaining plasma discharge, and then the gate insulating layer was formed.

【0014】より具体的には、半導体層上にゲート絶縁
層を積層成膜する際に、半導体層を成膜したのちH2
スのプラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化
させ、その後ゲート絶縁層を成膜するようにした。ま
た、半導体層を成膜したのち非成膜ガスを主成分とした
プラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化さ
せ、その後ゲート絶縁層を成膜するようにした。また、
半導体層を成膜したのちH2 ,He,Ar,N2 ,NH
3 ガスのうち少なくとも1種類のガスを主成分としたプ
ラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、
その後ゲート絶縁層を成膜するようにした。また、半導
体層を成膜したのち半導体層成膜時の圧力よりも低圧の
放電期間を設けかつプラズマ放電を維持したまま放電電
極の間隔を変化させ、その後ゲート絶縁層を成膜するよ
うにした。
More specifically, when the gate insulating layer is laminated on the semiconductor layer, the gap between the discharge electrodes is changed while the plasma discharge of H 2 gas is maintained after the semiconductor layer is formed. The gate insulating layer was formed. Further, after forming the semiconductor layer, the interval between the discharge electrodes was changed while maintaining the plasma discharge containing a non-film forming gas as a main component, and then the gate insulating layer was formed. Also,
After forming the semiconductor layer, H 2 , He, Ar, N 2 , NH
The interval of the discharge electrodes is changed while maintaining the plasma discharge containing at least one of the three gases as the main component,
After that, a gate insulating layer was formed. In addition, after forming the semiconductor layer, a discharge period at a pressure lower than the pressure at the time of forming the semiconductor layer is provided, and the interval between the discharge electrodes is changed while maintaining plasma discharge, and then the gate insulating layer is formed. .

【0015】[0015]

【作用】本発明にれば、最初に成膜した層に対し、つぎ
の層を成膜するとき、初期放電を安定にすることがで
き、良好なTFTを得ることができる。またその際、放
電電極の間隔を変化させることにより、つぎの成膜時ま
での放電を最適化して安定に維持でき、ゲート絶縁層や
半導体層および半導体保護層を成膜するときの初期放電
をより安定にすることができる。それにより、ゲート絶
縁層と半導体層との界面近傍、および半導体層と半導体
保護層との界面近傍の欠陥密度を低減して、良好な特性
を有するTFTとすることができる。また界面で発生す
る膜ふくれや膜剥がれを防止することができ、生産性が
向上する。
According to the present invention, the initial discharge can be stabilized and a good TFT can be obtained when the next layer is formed with respect to the layer formed first. At that time, by changing the interval between the discharge electrodes, the discharge until the next film formation can be optimized and stably maintained, and the initial discharge during the film formation of the gate insulating layer, the semiconductor layer and the semiconductor protective layer can be suppressed. Can be more stable. Thereby, the defect density in the vicinity of the interface between the gate insulating layer and the semiconductor layer and in the vicinity of the interface between the semiconductor layer and the semiconductor protective layer can be reduced, and a TFT having good characteristics can be obtained. In addition, it is possible to prevent film swelling and film peeling that occur at the interface, thus improving productivity.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して本発明を実施例に基づ
いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described based on embodiments with reference to the drawings.

【0017】実施例1.図1にその実施例1に係るアク
ティブマトリックス型液晶表示装置のTFTを示す。こ
のTFTは、ガラス絶縁基板1上にゲート線(図示せ
ず)と一体に形成されたモリブデン−タンタル(Mo−
Ta)からなる所定形状のゲート電極2と、このゲート
電極2を覆うように絶縁基板1上に形成された膜厚0.
3μm のSiNx 膜からなるゲート絶縁層3と、上記ゲ
ート電極2に対応してこのゲート絶縁層3を覆うように
積層形成された膜厚0.05μm のa−Si膜または微
結晶シリコン膜または多結晶シリコン膜からなる所定形
状の半導体層4と、この半導体層4の一部を覆うように
積層形成された膜厚0.3μm のSiNx 膜からなる所
定形状の半導体保護層5と、この半導体保護層5および
上記半導体層上のソース領域およびドレイン領域を覆う
ように積層形成された膜厚0.05μm のn+a−Si
膜からなるn型半導体層6と、このn型半導体層6上に
積層形成され、一部が上記ゲート絶縁層3上のソース領
域に延在するクローム(Cr)またはアルミニウム(A
l)からなるソース電極7と、同じくn型半導体層6上
に積層形成され、一部が上記ゲート絶縁層3上のドレイ
ン領域に延在する信号線(図示せず)と一体のCrまた
はAlからなるドレイン電極8と、これらソース電極
7、ドレイン電極8および上記n型半導体層6上のチャ
ネル領域を覆うSiNx 膜からなる絶縁保護層9から構
成されている。そのソース電極7は、ゲート絶縁層3上
に積層形成されたITO(Indium Tin Oxide)からなる
画素電極10に接続されている。
Embodiment 1. FIG. 1 shows a TFT of an active matrix type liquid crystal display device according to the first embodiment. This TFT is a molybdenum-tantalum (Mo-) formed integrally with a gate line (not shown) on the glass insulating substrate 1.
Ta) having a predetermined shape made of Ta) and a film thickness of 0..T formed on the insulating substrate 1 so as to cover the gate electrode 2.
A gate insulating layer 3 made of a SiN x film having a thickness of 3 μm and an a-Si film having a thickness of 0.05 μm or a microcrystalline silicon film which is laminated so as to cover the gate insulating layer 3 corresponding to the gate electrode 2 or A semiconductor layer 4 of a predetermined shape made of a polycrystalline silicon film, a semiconductor protection layer 5 of a predetermined shape made of a SiN x film having a film thickness of 0.3 μm laminated so as to cover a part of the semiconductor layer 4, An n + a-Si film having a thickness of 0.05 μm, which is laminated to cover the semiconductor protective layer 5 and the source and drain regions on the semiconductor layer.
An n-type semiconductor layer 6 made of a film, and chrome (Cr) or aluminum (A) laminated on the n-type semiconductor layer 6 and partially extending to the source region on the gate insulating layer 3.
1) and a source electrode 7 formed of the same, and Cr or Al integrated with a signal line (not shown) which is also laminated on the n-type semiconductor layer 6 and a part of which extends to the drain region on the gate insulating layer 3. And a source electrode 7, a drain electrode 8 and an insulating protective layer 9 made of a SiN x film covering the channel region on the n-type semiconductor layer 6. The source electrode 7 is connected to a pixel electrode 10 made of ITO (Indium Tin Oxide) laminated on the gate insulating layer 3.

【0018】このTFTの製造は、図2(a)に示すよ
うに、まずガラス絶縁基板1上に、スパッタ法によりM
o−Taからなる金属膜を成膜し、この金属膜をフォト
リソグラフィ法によりエッチングして、ゲート線ととも
に所定形状のゲート電極2に形成する。
As shown in FIG. 2 (a), this TFT is manufactured by first forming an M on the glass insulating substrate 1 by a sputtering method.
A metal film made of o-Ta is formed, and this metal film is etched by photolithography to form a gate electrode 2 having a predetermined shape together with the gate line.

【0019】つぎに、上記ゲート電極2の形成されたガ
ラス絶縁基板1を350℃に加熱し、シラン(Si
4 )、アンモニヤ(NH3 )、窒素(N2 )からなる
ゲート絶縁層形成用ガスを導入し、後述するグロー放電
(プラズマ放電)によるプラズマCVD法により、図2
(b)に示すように、膜厚0.3μm のSiNx 膜から
なるゲート絶縁層3を成膜する。ついでこのゲート絶縁
層3成膜時のグロー放電を維持しながら、導入ガスをゲ
ート絶縁層形成用ガスから水素(H2 )またはヘリウム
(He)ガスに切換えてグロー放電を継続させる。その
後、H2 またはHeガスとともにSiH4 ガスを導入し
て、膜厚0.05μm の半導体層を形成するためのa−
Si膜4a を成膜する。その後、このa−Si膜4a 成
膜時のグロー放電を維持しながら、SiH4 ガスの導入
を停止し、H2 またはHeガスからSiH4 ,N2 から
なる半導体保護層形成用ガスに切換えて、膜厚0.3μ
m の半導体保護層を形成するためのSiNx 膜5a を成
膜する。そしてこのSiNx 膜5a をフォトリソグラフ
ィ法によりエッチングして、図2(c)に示すように、
所定形状の半導体保護層5に形成する。
Next, the glass insulating substrate 1 on which the gate electrode 2 is formed is heated to 350 ° C., and silane (Si
H 4 ), ammonia (NH 3 ), and nitrogen (N 2 ) for forming a gate insulating layer are introduced, and a plasma CVD method by glow discharge (plasma discharge) described later is performed.
As shown in (b), a gate insulating layer 3 made of a SiN x film having a thickness of 0.3 μm is formed. Then, while maintaining the glow discharge at the time of forming the gate insulating layer 3, the introduced gas is switched from the gas for forming the gate insulating layer to hydrogen (H 2 ) or helium (He) gas to continue the glow discharge. Then, SiH 4 gas is introduced together with H 2 or He gas to form a- for forming a semiconductor layer having a thickness of 0.05 μm.
The Si film 4a is formed. After that, while maintaining the glow discharge at the time of forming the a-Si film 4a, the introduction of SiH 4 gas is stopped, and the H 2 or He gas is switched to the semiconductor protective layer forming gas composed of SiH 4 and N 2. , Film thickness 0.3μ
A SiN x film 5a for forming a semiconductor protective layer of m 2 is formed. Then, the SiN x film 5a is etched by a photolithography method to produce a SiN x film 5a, as shown in FIG.
It is formed on the semiconductor protective layer 5 having a predetermined shape.

【0020】つぎに、上記半導体保護層5などの形成さ
れたガラス絶縁基板1を加熱し、ホスフィン(P
3 )、SiH4 からなるn型半導体層形成用ガスを導
入して、プラズマCVD法により、半導体保護層5を覆
うように膜厚0.05μm のn+ a−Si膜を成膜す
る。そして図2(d)に示すように、フォトリソグラフ
ィ法により、このn+ a−Si膜をエッチングして所定
形状のn型半導体層6を形成するとともに、その下層の
a−Si膜をエッチングして所定形状の半導体層4を形
成する。
Next, the glass insulating substrate 1 on which the semiconductor protective layer 5 and the like are formed is heated to form phosphine (P
An n-type semiconductor layer forming gas composed of H 3 ), SiH 4 is introduced, and an n + a-Si film having a thickness of 0.05 μm is formed by plasma CVD so as to cover the semiconductor protective layer 5. Then, as shown in FIG. 2D, by photolithography, the n + a-Si film is etched to form the n-type semiconductor layer 6 having a predetermined shape, and the underlying a-Si film is etched. Thus, the semiconductor layer 4 having a predetermined shape is formed.

【0021】その後、上記n型半導体層6などの形成さ
れたガラス絶縁基板1上にスパッタ法によりITOの透
明導電膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によりエッチ
ングして、ゲート絶縁層3上の所定位置に透明導電膜か
らなる所定形状の画素電極10を形成する。
After that, a transparent conductive film of ITO is formed on the glass insulating substrate 1 on which the n-type semiconductor layer 6 and the like are formed by a sputtering method, and is etched by a photolithography method to form a predetermined film on the gate insulating layer 3. A pixel electrode 10 of a predetermined shape made of a transparent conductive film is formed at the position.

【0022】さらに上記画素電極10などの形成された
ガラス絶縁基板1上に、スパッタ法により、Crまたは
Alからなる金属膜を成膜する。そしてフォトリソグラ
フィ法によりエッチングして、n型半導体層6と画素電
極10とを接続するソース電極7、およびn型半導体層
6に接続されたドレイン電極8を信号線とともに一体に
形成する。そしてこれらソース電極7およびドレイン電
極8をマスクとして、フォトリソグラフィ法によりエッ
チングして、チャネル領域のn型半導体層6を除去す
る。その後、これらソース電極7およびドレイン電極8
などの形成されたガラス絶縁基板1上に、プラズマCV
D法によりSiNX 膜からなる絶縁保護層を成膜するこ
とにより製造される(図1参照)。
Further, a metal film made of Cr or Al is formed on the glass insulating substrate 1 on which the pixel electrode 10 and the like are formed by a sputtering method. Then, etching is performed by photolithography to integrally form the source electrode 7 connecting the n-type semiconductor layer 6 and the pixel electrode 10 and the drain electrode 8 connected to the n-type semiconductor layer 6 together with the signal line. Then, using the source electrode 7 and the drain electrode 8 as a mask, etching is performed by photolithography to remove the n-type semiconductor layer 6 in the channel region. After that, these source electrode 7 and drain electrode 8
Plasma CV is formed on the glass insulating substrate 1 on which
It is manufactured by forming an insulating protective layer made of a SiN x film by the D method (see FIG. 1).

【0023】図3に上記ゲート絶縁層を形成するための
SiNx 膜、半導体層を形成するためのa−Si膜およ
び半導体保護層を形成するためのSiNx 膜の成膜に用
いられるプラズマCVD装置の要部構成を示す。このプ
ラズマCVD装置は、平行平板型のプラズマCVD装置
であり、その反応室12内に直径が約15cmの円板状の
高周波電極13が設置され、この高周波電極13に対向
して、その下部にほぼ同一直径の円板状の接地電極14
が設置されている。この接地電極14は、反応室12外
に設けられた昇降装置15により、高周波電極13との
間隔を±0.01mmの精度で任意に変更できるように上
下動可能となっている。また反応室12は、真空排気装
置16により真空排気可能となっている。さらに反応室
12外には、高周波電極13側から反応室12内に成膜
用ガスおよび放電維持用ガスを導入するためのガス導入
装置17が設けられている。さらに接地電極14には、
この接地電極14上に載置されたガラス絶縁基板1を±
10℃の精度で加熱する抵抗加熱ヒータ18が設けられ
ている。なお、19は高周波電極13に接続された高周
波電源である。
FIG. 3 is a plasma CVD used for forming the SiN x film for forming the gate insulating layer, the a-Si film for forming the semiconductor layer and the SiN x film for forming the semiconductor protective layer. The principal part structure of an apparatus is shown. This plasma CVD apparatus is a parallel plate type plasma CVD apparatus, and a disk-shaped high-frequency electrode 13 having a diameter of about 15 cm is installed in the reaction chamber 12 of the plasma CVD apparatus. Disc-shaped ground electrode 14 having almost the same diameter
Is installed. The ground electrode 14 can be moved up and down by an elevating device 15 provided outside the reaction chamber 12 so that the distance between the ground electrode 14 and the high frequency electrode 13 can be arbitrarily changed with an accuracy of ± 0.01 mm. The reaction chamber 12 can be evacuated by a vacuum exhaust device 16. Further, outside the reaction chamber 12, a gas introduction device 17 for introducing the film forming gas and the discharge maintaining gas into the reaction chamber 12 from the high frequency electrode 13 side is provided. Furthermore, in the ground electrode 14,
The glass insulating substrate 1 placed on the ground electrode 14 is
A resistance heater 18 that heats with an accuracy of 10 ° C. is provided. A high frequency power source 19 is connected to the high frequency electrode 13.

【0024】ゲート絶縁層を形成するためのSiN
x 膜、半導体層を形成するためのa−Si膜および半導
体保護層を形成するためのSiNx 膜膜の成膜は、まず
ゲート電極の形成されたガラス絶縁基板1を上記プラズ
マCVD装置の反応室12の接地電極14上に固定し、
反応室12内を排気する。そして接地電極14上に設け
られた抵抗加熱ヒータ18によりガラス絶縁基板1を3
50℃に加熱したのち、反応室12内にゲート絶縁層形
成用ガスとして、SiH4 ガスを10sccm、NH4
ガスを60sccm、N2 ガスを400sccmの流量
で導入して、反応室12内のガス雰囲気の圧力を0.8
Torrにする。そして高周波電極13と接地電極14
との電極間隔を30mmに設定し、高周波電源19から5
0Wの電力を供給して、電極間にグロー放電を発生させ
て、SiNx 膜からなるゲート絶縁層を成膜する。
SiN for forming a gate insulating layer
The x film, the a-Si film for forming the semiconductor layer, and the SiN x film for forming the semiconductor protective layer are formed by first reacting the glass insulating substrate 1 on which the gate electrode is formed with the reaction of the plasma CVD apparatus. Fixed on the ground electrode 14 of the chamber 12,
The inside of the reaction chamber 12 is evacuated. Then, the glass insulating substrate 1 is heated to 3 by the resistance heater 18 provided on the ground electrode 14.
After heating to 50 ° C., SiH 4 gas of 10 sccm and NH 4 was used in the reaction chamber 12 as a gas for forming a gate insulating layer.
Gas at a flow rate of 60 sccm and N 2 gas at a flow rate of 400 sccm were introduced to adjust the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 to 0.8.
Set to Torr. The high frequency electrode 13 and the ground electrode 14
Set the electrode distance between and to 30 mm,
Electric power of 0 W is supplied to generate glow discharge between the electrodes to form a gate insulating layer made of a SiN x film.

【0025】ついで、ゲート絶縁層形成用ガスの導入を
停止すると同時に、H2 ガスを500sccmの流量で
導入して、反応室12内のガス雰囲気の圧力を0.3T
orrにするとともに、電極間隔を35mmに設定し、高
周波電源19から35Wの電力を供給して、電極間に上
記ゲート絶縁層成膜時のグロー放電を停止することなく
継続させる。このときの成膜間のプラズマ放電は、3秒
以上が適当である。このようにH2 ガスを大量に導入し
て、反応室12内のガス雰囲気の圧力を0.3Torr
にすることにより、ゲート絶縁層成膜時の残留ガスの影
響を取除くことができる。また電極間隔を35mmと大き
く設定することにより、放電を安定に維持することがで
きる。
Then, at the same time when the introduction of the gas for forming the gate insulating layer is stopped, H 2 gas is introduced at a flow rate of 500 sccm so that the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 is 0.3 T.
Orr is set, the electrode interval is set to 35 mm, and the high frequency power supply 19 supplies 35 W of electric power to continue the glow discharge between the electrodes without stopping the glow discharge at the time of forming the gate insulating layer. The plasma discharge during film formation at this time is appropriately 3 seconds or more. In this way, by introducing a large amount of H 2 gas, the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 is set to 0.3 Torr.
By so doing, it is possible to eliminate the influence of residual gas at the time of forming the gate insulating layer. Further, the discharge can be stably maintained by setting the electrode interval to a large value of 35 mm.

【0026】ついで、H2 ガスを500sccmの流量で導
入して、反応室12内のガス雰囲気の圧力を1.2To
rrにするとともに、電極間隔を28mmに設定し、高周
波電源19から50Wの電力を供給して、グロー放電を
安定に継続させる。その後、SiH ガスを30scc
mの流量で導入し、電極間隔を26mmに変更して、膜厚
0.05μm のa−Si膜を成膜する。この場合、H2
プラズマの連続放電をおこなうことにより、a−Si膜
およびその成膜までの放電を安定に保つことができる。
またa−Si膜成膜前の圧力をa−Si膜成膜時の圧力
よりも小さくすることにより、界面の欠陥密度を減少さ
せることができる。
Then, H 2 gas was introduced at a flow rate of 500 sccm, and the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 was changed to 1.2 To.
In addition to rr, the electrode interval is set to 28 mm, and 50 W of electric power is supplied from the high frequency power source 19 to stably continue glow discharge. After that, 30 scc of SiH gas is used.
It is introduced at a flow rate of m, the electrode interval is changed to 26 mm, and an a-Si film having a thickness of 0.05 μm is formed. In this case, H 2
By performing continuous discharge of plasma, it is possible to stably maintain the discharge until the a-Si film and its formation.
Further, by making the pressure before forming the a-Si film smaller than the pressure when forming the a-Si film, the defect density at the interface can be reduced.

【0027】つぎに、上記SiH4 ガスの導入を停止
し、H2 ガスを500sccmの流量で導入して、反応
室12内のガス雰囲気の圧力を0.3Torrにすると
ともに、電極間隔を35mmに設定して、上記a−Si膜
成膜時のグロー放電を停止することなく継続させる。こ
のときの放電は5秒以上が適当である。ついで、NH3
ガスを400sccmの流量で導入して、反応室12内
のガス雰囲気の圧力を1.5Torrにするとともに、
電極間隔を24mmに変更し、高周波電源19から60W
の電力を供給して、電極間にグロー放電を継続させる。
このときの放電を安定にするためには、放電時間を3秒
以上にすることが適当である。ついでH2ガスの導入を
停止し、N2 ガスを500sccmの流量で導入すると
ともに、電極間隔を20mmに設定して、グロー放電を安
定に継続させる。その後、SiH4ガスを50sccm
の流量で導入して、半導体保護層を形成するための膜厚
0.05μm のn+ a−Si膜を成膜する。
Next, the introduction of the above SiH 4 gas was stopped, H 2 gas was introduced at a flow rate of 500 sccm, the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 was 0.3 Torr, and the electrode interval was 35 mm. The glow discharge at the time of setting the a-Si film is continued without stopping. It is appropriate that the discharge at this time is 5 seconds or more. Then NH 3
Gas is introduced at a flow rate of 400 sccm to set the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 to 1.5 Torr, and
The electrode interval is changed to 24 mm, and the high frequency power 19 to 60 W
Power is supplied to continue glow discharge between the electrodes.
In order to stabilize the discharge at this time, it is appropriate to set the discharge time to 3 seconds or more. Then, the introduction of H 2 gas is stopped, N 2 gas is introduced at a flow rate of 500 sccm, the electrode interval is set to 20 mm, and the glow discharge is stably continued. After that, SiH 4 gas is added at 50 sccm
At a flow rate of 0.5 μm to form an n + a-Si film for forming a semiconductor protective layer.

【0028】ところで、上記のように高周波電極13と
接地電極14との間隔を連続的に変化(多段階的に変
化)させると、導入するガスの種類、反応室内のガス雰
囲気の圧力に応じて、プラズマ放電を停止することなく
安定に継続させることができ、ゲート絶縁層3と半導体
層4の界面近傍および半導体層4と半導体保護層5の界
面近傍の欠陥密度を低減することができる。
By the way, when the distance between the high-frequency electrode 13 and the ground electrode 14 is continuously changed (changed in multiple steps) as described above, it depends on the type of gas to be introduced and the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber. The plasma discharge can be stably continued without stopping, and the defect density near the interface between the gate insulating layer 3 and the semiconductor layer 4 and near the interface between the semiconductor layer 4 and the semiconductor protective layer 5 can be reduced.

【0029】すなわち、従来は、上記のように各薄膜の
プロセス条件を極端に変化させることをおこなっておら
ず、またプロセス条件を極端に変化させてプラズマを安
定に継続することも難しいため、おこなわれていなかっ
た。しかしこの実施例のように高周波電極13と接地電
極14との電極間隔を連続的に変化(多段階的に変化)
させると、導入ガスの種類、反応室内のガス雰囲気の圧
力に応じて、たとえば反応室内のガス雰囲気の圧力が高
いときは電極間隔を狭くし、低いときは広くして、プロ
セス条件を制御することにより、ゲート絶縁層3のSi
x 膜3a 、半導体層4のa−Si膜4a および半導体
保護層5のn+ a−Si膜5a を最適な条件で成膜し
て、ゲート絶縁層3と半導体層4の界面近傍および半導
体層4と半導体保護層5の界面近傍の欠陥密度を少なく
することができる。
That is, conventionally, the process condition of each thin film has not been extremely changed as described above, and it is also difficult to change the process condition extremely and to keep the plasma stable. It wasn't. However, as in this embodiment, the electrode interval between the high frequency electrode 13 and the ground electrode 14 is continuously changed (changed in multiple steps).
Then, depending on the type of introduced gas and the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber, for example, the electrode interval is narrowed when the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber is high, and widened when the pressure is low, to control the process conditions. Causes the Si of the gate insulating layer 3 to
The N x film 3a, the a-Si film 4a of the semiconductor layer 4, and the n + a-Si film 5a of the semiconductor protective layer 5 are formed under the optimum conditions, and the vicinity of the interface between the gate insulating layer 3 and the semiconductor layer 4 and the semiconductor The defect density near the interface between the layer 4 and the semiconductor protective layer 5 can be reduced.

【0030】それにより、上記方法により製造されたT
FTを有する液晶表示基板を用いて、通常の工程により
アクティブマトリックス型液晶表示装置を組立てて動作
させたところ、良好なスイッチング特性を有するTFT
にすることができた。
Thereby, the T produced by the above method is
When an active matrix type liquid crystal display device is assembled and operated by a normal process using a liquid crystal display substrate having FT, a TFT having good switching characteristics is obtained.
I was able to

【0031】このように連続放電は、ゲート絶縁層3か
ら半導体層4および半導体層4から半導体保護層5まで
の放電を連続させる手段である。しかしこの放電が長す
ぎると、H2 プラズマによる化学的作用により、ゲート
絶縁層3の表面および半導体層4の表面が変質してしま
い、場合によっては、膜ふくれや膜剥がれなどの弊害が
生ずる。したがって放電は、安定かつ表面への影響を無
視できる時間として、3〜20秒とすることが望まし
い。
As described above, the continuous discharge is a means for continuously discharging the gate insulating layer 3 to the semiconductor layer 4 and the semiconductor layer 4 to the semiconductor protective layer 5. However, if this discharge is too long, the surface of the gate insulating layer 3 and the surface of the semiconductor layer 4 are deteriorated due to the chemical action of H 2 plasma, and in some cases, such problems as film swelling and film peeling occur. Therefore, it is preferable that the discharge is 3 to 20 seconds, which is stable and the influence on the surface can be ignored.

【0032】実施例2.図4に実施例2に係るアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置のTFTを示す。このT
FTは、ガラス絶縁基板1上にゲート線(図示せず)と
一体に形成されたMo−Taからなる所定形状のゲート
電極2と、このゲート電極2を覆うように絶縁基板1上
に形成された膜厚0.3μm のSiNx 膜からなるゲー
ト絶縁層3と、上記ゲート電極2に対応してこのゲート
絶縁層3を覆うように積層形成された膜厚0.05μm
のa−Si膜または微結晶シリコン膜または多結晶シリ
コン膜からなる所定形状の半導体層4と、この半導体層
4上のチャネル領域以外のソース領域およびドレイン領
域を覆うように積層形成された膜厚0.5μm のn+
−Si膜からなるn型半導体層6と、このn型半導体層
6上に積層形成され、一部が上記ゲート絶縁層3上のソ
ース領域に延在するソース電極7と、同じくn型半導体
層6上に積層形成され、一部が上記ゲート絶縁層3上の
ドレイン領域に延在する信号線(図示せず)と一体のド
レイン電極8と、これらソース電極7、ドレイン電極8
および上記n型半導体層6上のチャネル領域を覆うSi
x 膜からなる絶縁保護層9から構成されている。その
ソース電極7は、ゲート絶縁層3上に積層形成されたI
TOからなる画素電極10に接続されている。
Example 2. FIG. 4 shows a TFT of the active matrix type liquid crystal display device according to the second embodiment. This T
The FT is formed on the insulating substrate 1 so as to cover the gate electrode 2 and a gate electrode 2 made of Mo-Ta formed integrally with a gate line (not shown) on the glass insulating substrate 1 and having a predetermined shape. And a gate insulating layer 3 made of a SiN x film having a film thickness of 0.3 μm and a film thickness of 0.05 μm formed so as to cover the gate insulating layer 3 corresponding to the gate electrode 2.
Of a predetermined shape, which is made of an a-Si film, a microcrystalline silicon film, or a polycrystalline silicon film, and a film thickness formed by lamination so as to cover the source region and the drain region other than the channel region on the semiconductor layer 4. 0.5 μm n + a
An n-type semiconductor layer 6 made of a Si film, a source electrode 7 laminated on the n-type semiconductor layer 6 and partly extending to the source region on the gate insulating layer 3, and an n-type semiconductor layer 6, a drain electrode 8 integrated with a signal line (not shown) extending partially to the drain region on the gate insulating layer 3, and a source electrode 7 and a drain electrode 8 thereof.
And Si covering the channel region on the n-type semiconductor layer 6
It is composed of an insulating protective layer 9 made of an N x film. The source electrode 7 is formed by stacking I on the gate insulating layer 3.
It is connected to the pixel electrode 10 made of TO.

【0033】このTFTの製造は、図5(a)に示すよ
うに、まずガラス絶縁基板1上にスパッタ法によりMo
−Taからなる金属膜を成膜し、この金属膜をフォトリ
ソグラフィ法によりエッチングして、ゲート線とともに
所定形状のゲート電極2に形成する。
As shown in FIG. 5 (a), the TFT is manufactured by first forming a Mo film on the glass insulating substrate 1 by sputtering.
A metal film made of -Ta is formed, and this metal film is etched by photolithography to form the gate electrode 2 having a predetermined shape together with the gate line.

【0034】つぎに、上記ゲート電極2の形成されたガ
ラス絶縁基板1を350℃に加熱し、Si H4 、N
3 、N2 からなるゲート絶縁層形成用ガスを導入し、
後述するグロー放電によるプラズマCVD法により、図
5(b)に示すように、膜厚0.3μm のSi Nx 膜か
らなるゲート絶縁層3を成膜する。ついでこのゲート絶
縁層成膜時のグロー放電を維持しながら、導入ガスをゲ
ート絶縁層形成用ガスからH2 ガスに切換えてグロー放
電を継続させる。さらにH2 ガスとともにSi H4ガス
を導入して、膜厚0.05μm の半導体層を形成するた
めのa−Si膜4aを成膜する。
Next, the glass insulating substrate 1 having the gate electrode 2 formed thereon is heated to 350 ° C. to obtain Si H 4 , N 2.
Introducing a gas for forming a gate insulating layer composed of H 3 and N 2 ,
As shown in FIG. 5B, a gate insulating layer 3 made of a Si N x film having a film thickness of 0.3 μm is formed by a plasma CVD method using glow discharge described later. Then, while maintaining the glow discharge at the time of forming the gate insulating layer, the introduced gas is switched from the gas for forming the gate insulating layer to the H 2 gas to continue the glow discharge. Further, Si H 4 gas is introduced together with H 2 gas to form an a-Si film 4a for forming a semiconductor layer having a film thickness of 0.05 μm.

【0035】つぎに、上記a−Si 膜4a などの形成さ
れたガラス絶縁基板1を加熱し、PH3 、SiH4 から
なるn型半導体層形成用ガスを導入して、後述するプラ
ズマCVD法により、上記a−Si膜4a を覆うように
膜厚0.05μm のn+ a−Si膜を成膜する。そして
図5(c)に示すように、フォトリソグラフィ法によ
り、このn+ a−Si膜をエッチングして所定形状のn
型半導体層6を形成するとともに、その下層のa−Si
膜をエッチングして所定形状の半導体層4を形成する。
Next, the glass insulating substrate 1 on which the a-Si film 4a and the like are formed is heated, an n-type semiconductor layer forming gas composed of PH 3 and SiH 4 is introduced, and the plasma CVD method described later is used. Then, an n + a-Si film having a film thickness of 0.05 μm is formed so as to cover the a-Si film 4a. Then, as shown in FIG. 5C, the n + a-Si film is etched by photolithography to form an n-shaped film having a predetermined shape.
The type semiconductor layer 6 is formed, and at the same time, the underlying a-Si layer is formed.
The film is etched to form the semiconductor layer 4 having a predetermined shape.

【0036】その後、上記n型半導体層6の形成された
ガラス絶縁基板1上に、スパッタ法によりITOの透明
導電膜を成膜し、フォトリソグラフィ法によりエッチン
グして、図5(c)に示すように、ゲート絶縁層3上の
所定位置に透明導電膜からなる所定形状の画素電極10
を形成する。
Then, a transparent conductive film of ITO is formed on the glass insulating substrate 1 on which the n-type semiconductor layer 6 is formed by the sputtering method and is etched by the photolithography method, as shown in FIG. 5 (c). As described above, the pixel electrode 10 having a predetermined shape made of a transparent conductive film is formed at a predetermined position on the gate insulating layer 3.
To form.

【0037】さらにこの画素電極10の形成されたガラ
ス絶縁基板1上に、スパッタ法により、CrまたはAl
からなる金属膜を成膜する。そしてフォトリソグラフィ
法により、n型半導体層6と画素電極10とを接続する
ソース電極7、およびn型半導体層6に接続されたドレ
イン電極8を信号線とともに一体に形成する。そして、
これらソース電極7およびドレイン電極8をマスクとし
て、フォトリソグラフィ法によりエッチングし、チャネ
ル領域の型半導体層6を除去する。その後、これらソー
ス電極7およびドレイン電極8の形成されたガラス絶縁
基板1上に、プラズマCVD法によりSiNx 膜からな
る絶縁保護層を成膜することにより製造される(図4参
照)。
Further, Cr or Al is sputtered on the glass insulating substrate 1 on which the pixel electrodes 10 are formed.
A metal film made of is formed. Then, the source electrode 7 connecting the n-type semiconductor layer 6 and the pixel electrode 10 and the drain electrode 8 connected to the n-type semiconductor layer 6 are integrally formed together with the signal line by photolithography. And
Using the source electrode 7 and the drain electrode 8 as a mask, etching is performed by photolithography to remove the type semiconductor layer 6 in the channel region. After that, an insulating protective layer made of a SiN x film is formed on the glass insulating substrate 1 on which the source electrode 7 and the drain electrode 8 are formed by a plasma CVD method (see FIG. 4).

【0038】このTFTにおいては、ゲート絶縁層を形
成するためのSiNx 膜、半導体層を形成するための
a−Si膜およびn型半導体層を形成するためのn+
−Si膜の成膜は、まずゲート電極の形成されたガラス
絶縁基板1を、図3に示したプラズマCVD装置の反応
室12の接地電極14上に固定し、反応室12内を排気
する。そして接地電極14上に設けられた抵抗加熱ヒー
タ18によりガラス絶縁基板1を350℃に加熱したの
ち、反応室12内にゲート絶縁層形成用ガスとして、S
iH4 ガスを10sccm、NH3 ガスを60scc
m、N2 ガスを400sccmの流量で導入して、反応
室12内の成膜用ガス雰囲気の圧力を0.8Torrに
する。そして高周波電極13と接地電極14との電極間
隔を30mmに設定し、高周波電源19から50Wの電力
を供給して、電極間にグロー放電を発生させ、膜厚0.
3μm のSiNx 膜からなるゲート絶縁層を成膜する。
In this TFT, a SiN x film for forming a gate insulating layer, an a-Si film for forming a semiconductor layer, and n + a for forming an n-type semiconductor layer.
In forming the -Si film, first, the glass insulating substrate 1 having the gate electrode formed thereon is fixed on the ground electrode 14 of the reaction chamber 12 of the plasma CVD apparatus shown in FIG. 3, and the inside of the reaction chamber 12 is evacuated. Then, the glass insulating substrate 1 is heated to 350 ° C. by the resistance heater 18 provided on the ground electrode 14, and then S is used as a gate insulating layer forming gas in the reaction chamber 12.
iH 4 gas 10 sccm, NH 3 gas 60 sccc
m and N 2 gas are introduced at a flow rate of 400 sccm to set the pressure of the film forming gas atmosphere in the reaction chamber 12 to 0.8 Torr. Then, the electrode distance between the high frequency electrode 13 and the ground electrode 14 is set to 30 mm, 50 W of electric power is supplied from the high frequency power source 19 to generate glow discharge between the electrodes, and the film thickness of 0.
A gate insulating layer made of a 3 μm SiN x film is formed.

【0039】ついで、ゲート絶縁層形成用ガスを停止す
ると同時に、H2 ガスを500sccmの流量で導入し
て、反応室12内のガス雰囲気の圧力を0.3Torr
にするとともに、電極間隔を35mmに設定し、高周波電
源19から35Wの電力を供給して、電極14に上記ゲ
ート絶縁層成膜時のグロー放電を停止することなく継続
させる。このとき成膜間の放電は5秒以上が適当であ
る。このようにH2 ガスを大量に導入して、反応室12
内のガス雰囲気の圧力を0.3Torrにすることによ
り、ゲート絶縁層成膜時の残留ガスの影響を取除くこと
ができる。また電極間隔を35mmと大きく設定すること
により、放電を安定に維持することができる。
Then, the gas for forming the gate insulating layer is stopped, and at the same time, H 2 gas is introduced at a flow rate of 500 sccm so that the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 is 0.3 Torr.
In addition, the electrode interval is set to 35 mm, and 35 W of electric power is supplied from the high frequency power source 19 to continue the glow discharge at the time of forming the gate insulating layer on the electrode 14 without stopping. At this time, it is appropriate that the discharge during film formation is 5 seconds or more. By introducing a large amount of H 2 gas in this way, the reaction chamber 12
By setting the pressure of the gas atmosphere inside to 0.3 Torr, the influence of the residual gas at the time of forming the gate insulating layer can be removed. Further, the discharge can be stably maintained by setting the electrode interval to a large value of 35 mm.

【0040】ついで、H2 ガスを500sccmの流量
で導入して、反応室12内のガス雰囲気の圧力を2To
rrにするとともに、電極間隔を28mmに設定し、高周
波電源19から50Wの電力を供給して、グロー放電を
継続させる。その後、SiH4 ガスを30sccmの流
量で導入し、電極間隔を26mmに変更して、膜厚0.0
5μm のa−Si膜を成膜する。この場合、H2 プラズ
マの連続放電をおこなうことにより、a−Si膜および
成膜までの放電を安定に保つことができる。
Next, H 2 gas was introduced at a flow rate of 500 sccm to adjust the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber 12 to 2 To.
In addition to rr, the electrode interval was set to 28 mm, and 50 W of power was supplied from the high frequency power supply 19 to continue glow discharge. Then, SiH 4 gas was introduced at a flow rate of 30 sccm, the electrode interval was changed to 26 mm, and the film thickness was 0.0
A 5 μm a-Si film is formed. In this case, the continuous discharge of H 2 plasma makes it possible to stably maintain the discharge until the a-Si film and the film formation.

【0041】ところで、このように高周波電極13と接
地電極14との間隔を連続的に変化(多段階的に変化)
させると、実施例1と同様に導入するガスの種類、反応
室内のガス雰囲気の圧力に応じて、プラズマ放電を停止
することなく安定に継続させることができ、ゲート絶縁
層3と半導体層4の界面近傍および半導体層4と半導体
保護層5の界面近傍の欠陥密度を低減することができ
る。
By the way, in this way, the interval between the high-frequency electrode 13 and the ground electrode 14 is continuously changed (changed in multiple steps).
Then, as in Example 1, depending on the type of gas to be introduced and the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber, the plasma discharge can be stably continued without stopping, and the gate insulating layer 3 and the semiconductor layer 4 The defect density near the interface and near the interface between the semiconductor layer 4 and the semiconductor protective layer 5 can be reduced.

【0042】すなわち、高周波電極13と接地電極14
との間隔を連続的に変化(多段階的に変化)させること
により、導入するガスの種類、反応室内のガス雰囲気の
圧力に応じて、たとえば反応室内のガス雰囲気の圧力が
高いときは電極間隔を狭くし、低いときは広くして、プ
ロセス条件を制御することにより、ゲート絶縁層3のS
iNx 膜、半導体層4のa−Si膜4a を最適な条件で
成膜して、ゲート絶縁層3と半導体層4の界面近傍の欠
陥密度を少なくすることができる。
That is, the high frequency electrode 13 and the ground electrode 14
Depending on the type of gas to be introduced and the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber, for example, when the pressure of the gas atmosphere in the reaction chamber is high, the electrode spacing can be changed by continuously changing the interval between Is narrowed and widened when it is low to control the process condition so that the S of the gate insulating layer 3 is
The defect density near the interface between the gate insulating layer 3 and the semiconductor layer 4 can be reduced by forming the iN x film and the a-Si film 4a of the semiconductor layer 4 under optimum conditions.

【0043】それにより、上記方法により製造されたT
FTを有する液晶表示基板を用いて、通常の工程により
アクティブマトリックス型液晶表示装置を組立てて動作
させたところ、良好なスイッチング特性を有するTFT
にすることができた。
Thereby, the T produced by the above method is
When an active matrix type liquid crystal display device is assembled and operated by a normal process using a liquid crystal display substrate having FT, a TFT having good switching characteristics is obtained.
I was able to

【0044】このように連続放電は、ゲート絶縁層3か
ら半導体層4までの放電を連続させる手段である。しか
しこの放電が長すぎると、H2 プラズマによる化学的作
用により、ゲート絶縁層3の表面および半導体層4の表
面が変質してしまい、場合によっては、膜ふくれや膜剥
がれなどの弊害が生ずる。したがって放電は、安定かつ
表面への影響を無視できる時間として、3〜20秒とす
ることが望ましい。
As described above, the continuous discharge is a means for continuously discharging the gate insulating layer 3 to the semiconductor layer 4. However, if this discharge is too long, the surface of the gate insulating layer 3 and the surface of the semiconductor layer 4 are deteriorated due to the chemical action of H 2 plasma, and in some cases, such problems as film swelling and film peeling occur. Therefore, it is preferable that the discharge is 3 to 20 seconds, which is stable and the influence on the surface can be ignored.

【0045】実施例3.図6に実施例3に係る正スタガ
ード構造のTFTを示す。このTFTは、ガラス(たと
えばコーニング社製7059)からなる絶縁基板1を3
50℃に加熱して、SiH4 、亜酸化窒素(N2 O)か
らなるガスを導入し、グロー放電によるプラズマCVD
法により、膜厚0.5μm のSiO2 からなるアンダー
コート膜21を成膜する。
Example 3. FIG. 6 shows a TFT having a positive staggered structure according to the third embodiment. This TFT has three insulating substrates 1 made of glass (for example, Corning 7059).
Plasma CVD by glow discharge by heating to 50 ° C. and introducing a gas consisting of SiH 4 and nitrous oxide (N 2 O).
By the method, an undercoat film 21 made of SiO 2 and having a film thickness of 0.5 μm is formed.

【0046】つぎに画素電極10を形成するための膜厚
0.1μm のITO膜、およびMo−Wからなる金属膜
をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィ法によ
りエッチングして、所定形状のソース電極7およびドレ
イン電極8を形成する。
Next, an ITO film having a film thickness of 0.1 μm for forming the pixel electrode 10 and a metal film made of Mo—W are formed by a sputtering method and etched by a photolithography method to form a source having a predetermined shape. The electrode 7 and the drain electrode 8 are formed.

【0047】つぎに上記絶縁基板1を350℃に加熱し
て、SiH4 、H2 からなる半導体層形成用ガスを導入
し、プラズマCVD法により膜厚0.1μm のa−Si
膜22を成膜する。成膜後、a−Si膜22成膜時のグ
ロー放電を維持しながら、SiH4 ガスの導入を停止
し、導入ガスをa−Si膜成膜用ガスからH2 またはH
eまたはN2 ガスに切換えて放電を持続させ、再度Si
4 ガスを導入し、膜厚0.02μm のSiNx 膜から
なるゲート絶縁層3を形成する。その後、SiH4 ガス
の導入を停止し、N2 ガスによる放電を持続させなが
ら、SiH4 ,N2Oガスを導入して、膜厚0.02μm
のSiON膜を成膜する。そしてSiH4,N2 Oガス
を導入を停止し、N2 ガスのみによる放電を持続させな
がら、SiH4 ,NH3 ガイを導入して、膜厚0.4μ
m のSiNx 膜を形成する。
Next, the insulating substrate 1 is heated to 350 ° C., a semiconductor layer forming gas composed of SiH 4 and H 2 is introduced, and a 0.1 μm-thick a-Si film is formed by plasma CVD.
The film 22 is formed. After the film formation, while maintaining the glow discharge at the time of forming the a-Si film 22, the introduction of SiH 4 gas is stopped, and the introduction gas is changed from the a-Si film forming gas to H 2 or H.
Switch to e or N 2 gas to sustain the discharge and
H 4 gas is introduced to form a gate insulating layer 3 made of a SiN x film having a thickness of 0.02 μm. Then, the introduction of SiH 4 gas was stopped, and SiH 4 and N 2 O gas were introduced while continuing the discharge by N 2 gas to obtain a film thickness of 0.02 μm.
The SiON film of is formed. Then, the introduction of SiH 4 and N 2 O gas is stopped, and the SiH 4 and NH 3 guys are introduced while continuing the discharge with only N 2 gas to obtain a film thickness of 0.4 μm.
A mN SiN x film is formed.

【0048】つぎに上記絶縁基板1上にスパッタ法によ
り、膜厚0.3μm のアルミニウム(Al)および0.
2μm のMo膜からなる金属膜を成膜し、この金属膜と
ゲート絶縁層3をフォトリソグラフィ法によりケミカル
ドライエッチングして、ゲート線とともに、所定形状の
ゲート電極2を形成し、ゲート電極2のない部分にa−
Si/SiNx /SiON構造部分を露出させる。この
とき、弗素系ガスを用いて、上層のSiNx 膜のみをエ
ッチングし、SiON膜が露出するようにした。このよ
うにa−Si/SiNx /SiON構造を残すことによ
り、レーザアニールが容易となる。
Next, the insulating substrate 1 was sputtered on the insulating substrate 1 with a thickness of 0.3 μm of aluminum (Al) and 0.1.
A metal film made of a Mo film of 2 μm is formed, and the metal film and the gate insulating layer 3 are chemically dry etched by a photolithography method to form a gate electrode 2 having a predetermined shape together with the gate line. A-
The Si / SiN x / SiON structure portion is exposed. At this time, using a fluorine-based gas, only the upper SiN x film was etched to expose the SiON film. By leaving the a-Si / SiN x / SiON structure in this way, laser annealing becomes easy.

【0049】さらに上記ゲート電極2をマスクとして、
a−Si膜にPイオンをドーピングする。このイオンド
ーピングは、H2 で5%に希釈したPH3 ガスをプラズ
マで分解し、発生したイオン種を質量分離をおこなうこ
となく、一括して電界で加速し、a−Si膜中に打込む
ことによりおこなわれる。このときのドープ量は、3×
1015cm-2で、加速電圧を60 kVとした。
Further, using the gate electrode 2 as a mask,
Doping the a-Si film with P ions. In this ion doping, PH 3 gas diluted to 5% with H 2 is decomposed by plasma, and the generated ion species are collectively accelerated by an electric field without mass separation and implanted into an a-Si film. It is done by The doping amount at this time is 3 ×
The acceleration voltage was 60 kV at 10 15 cm -2 .

【0050】つぎに上記絶縁基板1の上部から波長30
8nm、エネルギ密度70 mJのXeClエキシマレーザ
を照射する。この照射レーザとしては、そのほかAr
F、KrF、XeFなどのエキシマレーザ、およびYA
Gレーザ、Arレーザなども用いることができる。この
場合、ゲート電極2がマスクとなり、Pイオンのドーピ
ングされた部分のa−Si膜のみが結晶化する。このよ
うにして低抵抗のN型多結晶シリコン膜が形成される。
そしてこのN型多結晶シリコン膜をフォトリソグラフィ
法によりエッチングして、ソース領域23、ドレイン領
域24を形成する。
Next, from the top of the insulating substrate 1, a wavelength of 30
Irradiation with a XeCl excimer laser with 8 nm and energy density of 70 mJ. Other examples of this irradiation laser include Ar
Excimer laser such as F, KrF, XeF, and YA
A G laser, an Ar laser, or the like can also be used. In this case, the gate electrode 2 serves as a mask, and only the a-Si film in the P-ion-doped portion is crystallized. In this way, a low resistance N-type polycrystalline silicon film is formed.
Then, this N-type polycrystalline silicon film is etched by a photolithography method to form a source region 23 and a drain region 24.

【0051】その後、上記絶縁基板1上にプラズマCV
D法によりSiNx 膜からなる絶縁保護層9を成膜し、
フォトリソグラフィ法によりエッングして、周辺電極お
よび画素電極10上の絶縁保護層を除去する。さらに画
素電極10上のMo−Wからなる金属膜を除去する。
After that, plasma CV is formed on the insulating substrate 1.
An insulating protective layer 9 made of a SiN x film is formed by the D method,
Etching is performed by a photolithography method to remove the insulating protective layer on the peripheral electrodes and the pixel electrodes 10. Further, the metal film made of Mo-W on the pixel electrode 10 is removed.

【0052】このように製造されるTFTを有する液晶
表示基板を用いて、既知の方法によりアクティブマトリ
ックス液晶表示装置を組立てところ、良好なスイッチン
グ特性をもつ液晶表示装置とすることができた。
When an active matrix liquid crystal display device was assembled by a known method using the liquid crystal display substrate having the TFT manufactured as described above, a liquid crystal display device having good switching characteristics could be obtained.

【0053】実施例4.前述したTFTをスイッチ素子
として用いた液晶表示装置(LCD)の構成を図7に示
す。この液晶表示装置は、能動素子基板26とこの能動
素子基板26と所定間隔離れて対向する対向基板27
と、これら基板26,27間に充填された液晶28とか
ら構成されている。
Example 4. FIG. 7 shows the configuration of a liquid crystal display device (LCD) using the above-mentioned TFT as a switch element. This liquid crystal display device includes an active element substrate 26 and a counter substrate 27 that faces the active element substrate 26 with a predetermined distance.
And a liquid crystal 28 filled between the substrates 26 and 27.

【0054】その能動素子基板26は、ガラスからなる
透明絶縁基板1の対向基板27と対向する主面に、図1
に示したゲート電極2、ゲート絶縁層3、半導体層4、
半導体保護層5、n型半導体層6、ソース電極7、ドレ
イン電極8および絶縁保護層9からなるTFT30、お
よび画素電極10などが形成されている。さらにこれら
TFT30や画素電極10上に、たとえば低温キュア型
のポリイミド樹脂からなる配向膜31が設けられてい
る。また透明絶縁基板1の外側の主面(反対側の主面)
に偏光板32が被着している。一方、対向基板27は、
ガラスからなる透明絶縁基板33の能動素子基板26と
対向する主面にITOからなる共通電極34が形成さ
れ、この共通電極34上に、能動素子基板26と同様に
たとえば低温キュア型のポリイミド樹脂からなる配向膜
35が設けられている。さらにこの対向基板27にも、
透明絶縁基板33の外側の主面(反対側の主面)に偏光
板36が被着している。その各基板26,27の配向膜
31、35は、それぞれ布などにより所定の方向にこす
ることにより、配向軸が互いにほぼ90°をなすラビン
グ処理がほどこされている。
The active element substrate 26 is formed on the main surface of the transparent insulating substrate 1 made of glass, which faces the counter substrate 27, as shown in FIG.
The gate electrode 2, the gate insulating layer 3, the semiconductor layer 4,
A TFT 30 including a semiconductor protective layer 5, an n-type semiconductor layer 6, a source electrode 7, a drain electrode 8 and an insulating protective layer 9, a pixel electrode 10 and the like are formed. Further, an alignment film 31 made of, for example, a low temperature cure type polyimide resin is provided on the TFT 30 and the pixel electrode 10. Further, the outer main surface of the transparent insulating substrate 1 (opposite main surface)
A polarizing plate 32 is attached to the. On the other hand, the counter substrate 27 is
A common electrode 34 made of ITO is formed on the main surface of the transparent insulating substrate 33 made of glass, which faces the active element substrate 26. On the common electrode 34, similar to the active element substrate 26, for example, a low temperature cure type polyimide resin is used. An alignment film 35 is provided. Furthermore, on this counter substrate 27,
A polarizing plate 36 is attached to the outer principal surface (opposite principal surface) of the transparent insulating substrate 33. The alignment films 31 and 35 of the substrates 26 and 27 are respectively rubbed in a predetermined direction with a cloth or the like to be subjected to a rubbing treatment in which the alignment axes are approximately 90 °.

【0055】なお、上記各基板26,27の配向膜3
1、35のラビングの方向は、良視角方向が正面方向を
向くように設定される。なおまたこの液晶表示素子は、
能動素子基板26および対向基板27のいずれか一方の
基板26,27の主面の外側にから照明がおこなわれ
る。
The alignment film 3 of each of the substrates 26 and 27 is
The rubbing directions of 1 and 35 are set such that the good viewing angle direction is the front direction. In addition, this liquid crystal display element,
Illumination is performed from the outside of the main surface of either one of the active element substrate 26 and the counter substrate 27.

【0056】このように構成することにより、TFT特
性、安定性、絶縁性などがすぐれた液晶表示素子を良好
な歩留り製造することができる。
With this structure, it is possible to manufacture a liquid crystal display element having excellent TFT characteristics, stability, insulation and the like with a good yield.

【0057】[0057]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ゲート
絶縁層と半導体層との界面近傍または半導体層と半導体
保護層との界面近傍の欠陥密度を低減でき、さらに膜ふ
くれや膜剥がれも防止でき、従来のTFTよりも良好な
特性を有するTFTとすることができる。
As described above, according to the present invention, the defect density in the vicinity of the interface between the gate insulating layer and the semiconductor layer or in the vicinity of the interface between the semiconductor layer and the semiconductor protective layer can be reduced, and further film swelling or film peeling can be achieved. Can be prevented, and a TFT having better characteristics than a conventional TFT can be obtained.

【0058】またこの方法により製造されたTFTを液
晶表示装置に適用して信頼性の高い液晶表示装置を構成
することができる。
The TFT manufactured by this method can be applied to a liquid crystal display device to form a highly reliable liquid crystal display device.

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

【図1】本発明の実施例1に係る薄膜トランジスタの構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2(a)ないし(e)はそれぞれその製造方
法を説明するための図である。
2A to 2E are views for explaining the manufacturing method thereof.

【図3】上記薄膜トランジスタの製造に用いられるプラ
ズマCVD装置の要部構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a main configuration of a plasma CVD apparatus used for manufacturing the thin film transistor.

【図4】本発明の実施例2に係る薄膜トランジスタの構
成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図5(a)ないし(d)はそれぞれその製造方
法を説明するための図である。
5A to 5D are views for explaining the manufacturing method thereof.

【図6】本発明の実施例3に係る薄膜トランジスタの構
成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a thin film transistor according to Example 3 of the present invention.

【図7】実施例1に係る薄膜トランジスタを用いた液晶
表示装置の構造を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a structure of a liquid crystal display device using the thin film transistor according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガラス絶縁基板 2…ゲート電極 3…ゲート絶縁層 4…半導体層 5…半導体保護層 6…n型半導体層 7…ソース電極 8…ドレイン電極 9…絶縁保護層 10…画素電極 12…反応室 13…高周波電極 14…接地電極 16…真空排気装置 17…ガス導入装置 26…能動素子基板 27…対向基板22 28…液晶 30…TFT 31…配向膜 32…偏光板 33…ガラス絶縁基板 34…共通電極 35…配向膜 36…偏光板 1 ... Glass insulating substrate 2 ... Gate electrode 3 ... Gate insulating layer 4 ... Semiconductor layer 5 ... Semiconductor protective layer 6 ... N-type semiconductor layer 7 ... Source electrode 8 ... Drain electrode 9 ... Insulation protection layer 10 ... Pixel electrode 12 ... Reaction chamber 13 ... High-frequency electrode 14 ... Ground electrode 16 ... Vacuum exhaust device 17 ... Gas introduction device 26 ... Active element substrate 27 ... Counter substrate 22 28 ... Liquid crystal 30 ... TFT 31 ... Alignment film 32 ... Polarizing plate 33 ... Glass insulating substrate 34 ... Common electrode 35 ... Alignment film 36 ... Polarizing plate

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−49620(JP,A) 特開 平4−318921(JP,A) 特開 平7−297404(JP,A) 特開 平5−335335(JP,A) 特開 昭63−306668(JP,A) 特開 平2−49470(JP,A) 特開 昭56−135968(JP,A) 特開 平7−235506(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/205 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-4-49620 (JP, A) JP-A-4-318921 (JP, A) JP-A-7-297404 (JP, A) JP-A-5-335335 (JP , A) JP 63-306668 (JP, A) JP 2-49470 (JP, A) JP 56-135968 (JP, A) JP 7-235506 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/205

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくともゲート絶縁層およびこのゲー
ト絶縁層上に積層成膜された半導体層を有する薄膜トラ
ンジスタの上記ゲート絶縁層および半導体層をプラズマ
CVD法により積層成膜する薄膜トランジスタの製造方
法において、 上記ゲート絶縁層上に上記半導体層を積層成膜する際
に、上記ゲート絶縁層を成膜したのちプラズマ放電を維
持したまま放電電極の間隔を変化させ、その後上記半導
体層を成膜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 method of manufacturing a thin film transistor, wherein the gate insulating layer and the semiconductor layer of a thin film transistor having at least a gate insulating layer and a semiconductor layer laminated on the gate insulating layer are laminated by plasma CVD. When the semiconductor layer is laminated on the gate insulating layer, the gate insulating layer is formed, the interval between discharge electrodes is changed while maintaining plasma discharge, and then the semiconductor layer is formed. And a method for manufacturing a thin film transistor.
【請求項2】 請求項1記載の薄膜トランジスタの製造
方法において、ゲート絶縁層上に半導体層を積層成膜す
る際に、上記ゲート絶縁層を成膜したのちH2ガスのプ
ラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、
その後上記半導体層を成膜することを特徴とする薄膜ト
ランジスタの製造方法。
2. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein when the semiconductor layer is laminated on the gate insulating layer, the gate insulating layer is formed and then H 2 gas plasma discharge is maintained. By changing the distance between the discharge electrodes,
Then, a method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that the semiconductor layer is formed.
【請求項3】 請求項1記載の薄膜トランジスタの製造
方法において、ゲート絶縁層上に半導体層を積層成膜す
る際に、上記ゲート絶縁層を成膜したのち非成膜ガスを
主成分としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の間
隔を変化させ、その後上記半導体層を成膜することを特
徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
3. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein when a semiconductor layer is laminated and formed on a gate insulating layer, a plasma containing a non-film forming gas as a main component is formed after forming the gate insulating layer. A method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that a gap between discharge electrodes is changed while maintaining discharge, and then the semiconductor layer is formed.
【請求項4】 請求項1記載の薄膜トランジスタの製造
方法において、ゲート絶縁層上に半導体層を積層成膜す
る際に、上記ゲート絶縁層を成膜したのちH2,He,
Ar,N2 ,NH3 ガスのうち少なくとも1種類のガス
を主成分としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の
間隔を変化させ、その後上記半導体層を成膜することを
特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
4. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein when the semiconductor layer is laminated on the gate insulating layer, the gate insulating layer is formed and then H 2 , He,
Manufacture of a thin film transistor, characterized in that the distance between discharge electrodes is changed while maintaining plasma discharge containing at least one of Ar, N 2 and NH 3 gases as a main component, and then the semiconductor layer is formed. Method.
【請求項5】 請求項1記載の薄膜トランジスタの製造
方法において、ゲート絶縁層上に半導体層を積層成膜す
る際に、上記ゲート絶縁層を成膜したのち上記ゲート絶
縁層成膜時の圧力よりも低圧の放電期間を設けかつプラ
ズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、そ
の後上記半導体層を成膜することを特徴とする薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
5. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein when the semiconductor layer is laminated and formed on the gate insulating layer, the gate insulating layer is formed and then the pressure is applied when the gate insulating layer is formed. Also, a method for manufacturing a thin film transistor, characterized in that the interval between the discharge electrodes is changed while a low-voltage discharge period is provided and the plasma discharge is maintained, and then the semiconductor layer is formed.
【請求項6】 少なくとも半導体層およびこの半導体層
上に積層成膜された半導体保護層を有する薄膜トランジ
スタの上記半導体層および半導体保護層をプラズマCV
D法により積層成膜する薄膜トランジスタの製造方法に
おいて、 上記半導体層上に上記半導体保護層を積層成膜する際
に、上記半導体層を成膜したのちプラズマ放電を維持し
たまま放電電極の間隔を変化させ、その後上記半導体保
護層を成膜することを特徴とする薄膜トランジスタの製
造方法。
6. A plasma CV is applied to the semiconductor layer and the semiconductor protective layer of a thin film transistor having at least a semiconductor layer and a semiconductor protective layer formed on the semiconductor layer.
In the method for manufacturing a thin film transistor in which the semiconductor protective layer is laminated on the semiconductor layer in the method of manufacturing a thin film transistor by the method D, the distance between the discharge electrodes is changed while maintaining plasma discharge after forming the semiconductor layer. And then forming the semiconductor protective layer.
【請求項7】 請求項6記載の薄膜トランジスタの製造
方法において、半導体層上に半導体保護層を積層成膜す
る際に、上記半導体層を成膜したのちH2 ガスのプラズ
マ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、その
後上記半導体保護層を成膜することを特徴とする薄膜ト
ランジスタの製造方法。
7. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 6, wherein when the semiconductor protective layer is laminated on the semiconductor layer, the semiconductor layer is formed and then discharged while maintaining plasma discharge of H 2 gas. A method of manufacturing a thin film transistor, which comprises changing the distance between electrodes and then forming the semiconductor protective layer.
【請求項8】 請求項6記載の薄膜トランジスタの製造
方法において、半導体層上に半導体保護層を積層成膜す
る際に、上記半導体層を成膜したのち非成膜ガスを主成
分としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を
変化させ、その後上記半導体保護層を成膜することを特
徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
8. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 6, wherein when the semiconductor protective layer is laminated on the semiconductor layer, the semiconductor layer is formed, and then plasma discharge containing a non-film forming gas as a main component. A method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that the distance between the discharge electrodes is changed while maintaining the above, and then the semiconductor protective layer is formed.
【請求項9】 請求項6記載の薄膜トランジスタの製造
方法において、半導体層上に半導体保護層を積層成膜す
る際に、上記半導体層を成膜したのちH2 ,He,A
r,N2 ,NH3 ガスのうち少なくとも1種類のガスを
主成分としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の間
隔を変化させ、その後上記半導体保護層を成膜すること
を特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
9. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 6, wherein when the semiconductor protective layer is laminated on the semiconductor layer, the semiconductor layer is formed and then H 2 , He, A is formed.
A thin film transistor, characterized in that the interval between the discharge electrodes is changed while maintaining plasma discharge containing at least one of r, N 2 and NH 3 gas as a main component, and then the semiconductor protective layer is formed. Production method.
【請求項10】 請求項6記載の薄膜トランジスタの製
造方法において、半導体層上に半導体保護層を積層成膜
する際に、上記半導体層を成膜したのち上記半導体層成
膜時の圧力よりも低圧の放電期間を設けかつプラズマ放
電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、その後上
記半導体保護層を成膜することを特徴とする薄膜トラン
ジスタの製造方法。
10. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 6, wherein when the semiconductor protective layer is laminated and formed on the semiconductor layer, the pressure after forming the semiconductor layer is lower than the pressure at the time of forming the semiconductor layer. The method for manufacturing a thin film transistor, characterized in that the interval between the discharge electrodes is changed while maintaining the discharge period and the plasma discharge is maintained, and then the semiconductor protective layer is formed.
【請求項11】 少なくとも半導体層およびこの半導体
層上に積層成膜されたゲート絶縁層を有する薄膜トラン
ジスタの上記半導体層およびゲート絶縁層をプラズマC
VD法により積層成膜する薄膜トランジスタの製造方法
において、 上記半導体層上に上記ゲート絶縁層を積層成膜する際
に、上記半導体層を成膜したのちプラズマ放電を維持し
たまま放電電極の間隔を変化させ、その後上記ゲート絶
縁層を成膜することを特徴とする薄膜トランジスタの製
造方法。
11. Plasma C is applied to the semiconductor layer and the gate insulating layer of a thin film transistor having at least a semiconductor layer and a gate insulating layer formed on the semiconductor layer.
In a method of manufacturing a thin film transistor in which a stacked film is formed by a VD method, when the gate insulating layer is stacked and formed on the semiconductor layer, a gap between discharge electrodes is changed while maintaining plasma discharge after forming the semiconductor layer. And then forming the gate insulating layer.
【請求項12】 請求項11記載の薄膜トランジスタの
製造方法において、半導体層上にゲート絶縁層を積層成
膜する際に、上記半導体層を成膜したのちH2ガスのプ
ラズマ放電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、
その後上記ゲート絶縁層を成膜することを特徴とする薄
膜トランジスタの製造方法。
12. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 11, wherein when the gate insulating layer is laminated on the semiconductor layer, the semiconductor layer is formed and then discharged while maintaining a plasma discharge of H 2 gas. Change the electrode spacing,
Then, a method for manufacturing a thin film transistor, characterized in that the gate insulating layer is formed.
【請求項13】 請求項11記載の薄膜トランジスタの
製造方法において、半導体層上にゲート絶縁層を積層成
膜する際に、上記半導体層を成膜したのち非成膜ガスを
主成分としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の間
隔を変化させ、その後上記ゲート絶縁層を成膜すること
を特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
13. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 11, wherein when the gate insulating layer is laminated on the semiconductor layer, the semiconductor layer is formed and then a plasma discharge containing a non-film forming gas as a main component. A method for manufacturing a thin film transistor, characterized in that the distance between the discharge electrodes is changed while maintaining the above condition, and then the gate insulating layer is formed.
【請求項14】 請求項11記載の薄膜トランジスタの
製造方法において、半導体層上にゲート絶縁層を積層成
膜する際に、上記半導体層を成膜したのちH2,He,
Ar,N2 ,NH3 ガスのうち少なくとも1種類のガス
を主成分としたプラズマ放電を維持したまま放電電極の
間隔を変化させ、その後上記ゲート絶縁層を成膜するこ
とを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
14. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 11, wherein when the gate insulating layer is laminated on the semiconductor layer, the semiconductor layer is formed and then H 2 , He,
A thin film transistor, characterized in that an interval between discharge electrodes is changed while maintaining a plasma discharge containing at least one of Ar, N 2 and NH 3 gases as a main component, and then the gate insulating layer is formed. Production method.
【請求項15】 請求項11記載の薄膜トランジスタの
製造方法において、半導体層上にゲート絶縁層を積層成
膜する際に、上記半導体層を成膜したのち上記半導体層
成膜時の圧力よりも低圧の放電期間を設けかつプラズマ
放電を維持したまま放電電極の間隔を変化させ、その後
上記ゲート絶縁層を成膜することを特徴とする薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
15. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 11, wherein when the gate insulating layer is laminated and formed on the semiconductor layer, the pressure after forming the semiconductor layer is lower than the pressure at the time of forming the semiconductor layer. Of the discharge electrode and changing the interval between the discharge electrodes while maintaining the plasma discharge, and thereafter forming the gate insulating layer.
【請求項16】 請求項1ないし請求項15のいずれか
に記載の薄膜トランジスタの製造方法により製作された
ことを特徴とする薄膜トランジスタ。
16. A thin film transistor manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1. Description:
【請求項17】 請求項16記載の薄膜トランジスタを
スイッチ素子として用いたことを特徴とする液晶表示装
置。
17. A liquid crystal display device using the thin film transistor according to claim 16 as a switch element.
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