JP3453776B2 - Active matrix substrate manufacturing method - Google Patents

Active matrix substrate manufacturing method

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JP3453776B2 JP03364693A JP3364693A JP3453776B2 JP 3453776 B2 JP3453776 B2 JP 3453776B2 JP 03364693 A JP03364693 A JP 03364693A JP 3364693 A JP3364693 A JP 3364693A JP 3453776 B2 JP3453776 B2 JP 3453776B2
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【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、TFT(Thin Film Tr
ansistor)により形成される周辺回路内蔵型のアクティ
ブマトリックス基板とその製造方法に関する。
The present invention relates to a thin film transistor (TFT).
and an active matrix substrate with a built-in peripheral circuit formed by an anistor) and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、多結晶シリコン膜を用いたTFT
はその電気的特性の良さを活かして、周辺回路内蔵型の
アクティブマトリックス基板に利用されてきた。特にビ
ューファインダ用などの小型の液晶パネルでは、微細ピ
ッチの端子接続に関わる実装上の問題から周辺回路内蔵
型のアクティブマトリックス基板が必須になっている。
一方、多結晶シリコンTFTはオフ電流が比較的大き
く、画素電極に書き込まれた電荷の保持が困難である。
従って、パネルの表示品質を確保するため様々な工夫が
なされてきた。このための手段として最近注目されてい
るのが、オフセットゲート構造やLDD(Lightly Dope
d Drain)構造のTFTである。前記両構造とも、基本
的にはゲート電極とソース・ドレイン領域を形成する高
濃度不純物領域の間に僅かな距離がある点で共通であ
る。これらの構造は前記距離のおかげでドレイン端での
電界の集中を緩和できるので、オフ電流を十分なレベル
まで下げることが出きる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a TFT using a polycrystalline silicon film
Has been used for an active matrix substrate with a built-in peripheral circuit, taking advantage of its good electrical characteristics. In particular, for a small liquid crystal panel for a viewfinder or the like, an active matrix substrate with a built-in peripheral circuit is indispensable because of mounting problems related to fine pitch terminal connection.
On the other hand, the polycrystalline silicon TFT has a relatively large off-current, and it is difficult to retain the electric charge written in the pixel electrode.
Therefore, various measures have been taken to secure the display quality of the panel. As a means for this, attention has recently been paid to an offset gate structure and an LDD (Lightly Dope).
dDrain) structure TFT. Both structures are basically common in that there is a small distance between the gate electrode and the high-concentration impurity regions forming the source / drain regions. These structures can alleviate the concentration of the electric field at the drain end due to the distance, so that the off current can be reduced to a sufficient level.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】オフセットゲート構造
やLDD構造を形成するためには、前述したようにゲー
ト電極とソース・ドレイン領域を形成する高濃度不純物
領域との間に何らかの距離が必要であり、その製造方法
が問題となる。多結晶シリコンTFTでは多結晶シリコ
ン中の不純物の拡散係数が大きいため、前記距離は1乃
至2μm程度が望ましい。この程度の距離を得る方法と
して一般的にはオーバエッチ法が用いられる。例えば、
ゲート電極をレジストをマスクとしてエッチングし、次
にゲート電極とレジストをマスクとしてソース・ドレイ
ン形成のため高濃度不純物イオン打ち込みを行い、次に
レジストをマスクとしてゲート電極をオーバエッチす
る。ソース・ドレインの高濃度不純物領域は、基本的に
は前記イオン打ち込み時のマスクで決定される。正確に
はイオン打ち込み後に行われる活性化のための熱処理に
より、前記高濃度不純物領域は拡散により1μm程度大
きくなる。しかし、ゲート電極のオーバエッチ量を前記
拡散を考慮にいれて十分大きくすれば、オフセット構造
を形成することができる。また、オーバエッチ後レジス
トを除去し、次にゲート電極をマスクとして低濃度の不
純物イオン打ち込みを行えばLDD構造を得ることがで
きる。
In order to form an offset gate structure or an LDD structure, some distance is required between the gate electrode and the high concentration impurity region forming the source / drain regions as described above. However, the manufacturing method becomes a problem. Since the diffusion coefficient of impurities in polycrystalline silicon is large in the polycrystalline silicon TFT, the distance is preferably about 1 to 2 μm. An overetch method is generally used as a method for obtaining such a distance. For example,
The gate electrode is etched using the resist as a mask, then high-concentration impurity ion implantation is performed to form the source / drain using the gate electrode and the resist as a mask, and then the gate electrode is overetched using the resist as a mask. The high-concentration impurity regions of the source / drain are basically determined by the mask at the time of ion implantation. To be precise, the high-concentration impurity region is enlarged by about 1 μm due to diffusion by the heat treatment for activation performed after the ion implantation. However, an offset structure can be formed by making the amount of overetching of the gate electrode sufficiently large in consideration of the diffusion. Further, the LDD structure can be obtained by removing the resist after over-etching and then implanting impurity ions of low concentration using the gate electrode as a mask.

【0004】しかしながら、オーバエッチによる前述の
オフセット構造やLDD構造の形成では、チャネル長を
精確に制御するのが難しいと云う問題がある。例えば、
ゲート電極材料を多結晶シリコンとする場合、エッチン
グは通常プラズマエッチングで行われる。標準的なエッ
チングではプラズマの発光強度の変化からエッチング終
点を知ることが出来るが、オーバエッチでは既にエッチ
ングが完了しており、プラズマの発光強度の変化からは
オーバエッチの終点を知ることが出来ない。また、エッ
チング装置は使用状況により微妙にエッチングレートが
変化するものであり、オーバエッチ量を高精度で制御す
ることが難しい。ゲート電極の幅即ちゲート長やオフセ
ット長のばらつきはTFTの電気的特性のばらつきとな
る。特に、TFTのオン電流はこれらの長さに大きく依
存する。
However, in forming the above-mentioned offset structure and LDD structure by overetching, it is difficult to control the channel length accurately. For example,
When the gate electrode material is polycrystalline silicon, etching is usually performed by plasma etching. With standard etching, the end point of etching can be known from the change in the emission intensity of plasma, but with overetching, the etching has already been completed, and the end point of overetching cannot be known from the change in the emission intensity of plasma. . In addition, the etching rate of the etching apparatus slightly changes depending on the usage conditions, and it is difficult to control the overetch amount with high accuracy. The variation in the width of the gate electrode, that is, the gate length and the offset length causes variation in the electrical characteristics of the TFT. In particular, the ON current of the TFT largely depends on these lengths.

【0005】CMOS方式の周辺回路内蔵型のアクティ
ブマトリックス基板では、TFTの種類が周辺回路を構
成するPチャネル型TFTとNチャネル型TFT及び画
素TFTを構成するNチャネル型TFTの3種類ある。
オフ電流を制御したいのは画素TFTであり、周辺回路
を構成するTFTではオン電流を大きくし、なお且つ均
一な特性にしたいと云う一般的要請がある。標準的なT
FTの製造工程では、前記3種類のTFTともオーバエ
ッチされることになり、前述したようにTFT特性のば
らつきが生じることになる。
In the CMOS type active matrix substrate with a built-in peripheral circuit, there are three types of TFTs: a P-channel type TFT and an N-channel type TFT which form a peripheral circuit, and an N-channel type TFT which forms a pixel TFT.
It is the pixel TFT that wants to control the off-current, and there is a general demand that the TFT that constitutes the peripheral circuit has a large on-current and uniform characteristics. Standard T
In the manufacturing process of the FT, the above-mentioned three types of TFTs are also over-etched, which causes variations in TFT characteristics as described above.

【0006】図2は従来のアクティブマトリックス基板
において、画素TFTを標準的なオフセット構造で製造
するプロセスのTFT断面図を示したものである。図2
において、絶縁基板上に上記3種類のTFTが形成され
る。206、208、210は夫々Nチャネル型の画素
TFT、周辺回路を構成するNチャネル型TFTとPチ
ャネル型TFTのソース、ドレイン及びチャネルとなる
半導体層である。図2(a)において、ゲート絶縁膜2
11を形成した後ゲート電極212をレジストマスク2
13によりパタンニングし、該レジストを残したままN
チャネルTFTのソース・ドレイン形成のための高濃度
リンイオン打ち込み214を行う。次に図2(b)に示
すように前記レジスト213をマスクとしてゲート電極
を片側1乃至2μmオーバエッチし、ゲート電極212
A、212B、212Cを得る。パタン設計上のゲート
電極寸法は図2(a)に示すゲート電極212に反映さ
れる事になるが、最終的なゲート電極寸法は前記212
A、212B、212Cで決定される事になる。即ち、
ゲート電極寸法は前記オーバエッチ量に依存する事にな
る。ここで問題となるのが、前記オーバエッチは前述し
たようにエッチング終点の検出ができないために、オー
バエッチ量がばらつき、従って、ゲート寸法がばらつく
事があることである。次に図2(c)において不要にな
った前記レジスト213を除去した後、2種類のNチャ
ネル型TFTをレジスト215でマスクし、Pチャネル
型TFTのソース・ドレイン形成のための高濃度ボロン
イオン打ち込み216を行う。ボロンイオンの量を前記
リンイオンの量より多くすれば、210にはP型のソー
ス209およびドレイン209’を形成できる。ここま
での工程において、画素及び周辺回路を構成するNチャ
ネル型TFTはオフセットゲート型TFTとなり、Pチ
ャネル型TFTは標準的なセルフアライン型TFTとな
る。画素TFTでは所望の低いオフ電流を得られるが、
周辺回路を構成するNチャネル型TFTではオフセット
ゲート構造のため、十分なオン電流が得られない場合が
ある。この場合は図2(c)に続いて、不要となったレ
ジスト215を除去し、さらに画素TFTとPチャネル
型TFTをレジストでマスクし、リンイオン打ち込みを
行えば周辺回路を構成するNチャネル型TFTを標準的
なセルフアライン型TFTとすることができる。また、
画素TFTをLDD構造としたい場合は、さらに前記不
要となったレジストを除去し、比較的低濃度のリンイオ
ン打ち込みを行えば良い。
FIG. 2 is a TFT sectional view showing a process of manufacturing a pixel TFT with a standard offset structure in a conventional active matrix substrate. Figure 2
In, the above three types of TFTs are formed on the insulating substrate. Reference numerals 206, 208, and 210 denote semiconductor layers serving as sources, drains, and channels of N-channel type pixel TFTs, N-channel type TFTs and P-channel type TFTs constituting peripheral circuits, respectively. In FIG. 2A, the gate insulating film 2
After forming 11, the gate electrode 212 is used as a resist mask 2
Patterning with No. 13 and leaving the resist as N
High-concentration phosphorus ion implantation 214 is performed to form the source / drain of the channel TFT. Next, as shown in FIG. 2B, the gate electrode 212 is overetched by 1 to 2 μm on one side using the resist 213 as a mask.
A, 212B and 212C are obtained. The gate electrode size in the pattern design is reflected on the gate electrode 212 shown in FIG. 2A, but the final gate electrode size is the above-mentioned 212.
It will be decided by A, 212B, 212C. That is,
The size of the gate electrode depends on the amount of overetch. The problem here is that the above-mentioned over-etching cannot detect the etching end point as described above, so that the over-etching amount varies, and hence the gate size may vary. Next, after removing the unnecessary resist 213 in FIG. 2C, two types of N-channel TFTs are masked with a resist 215, and high-concentration boron ions for forming the source / drain of the P-channel TFT are formed. Implanting 216 is performed. If the amount of boron ions is larger than the amount of phosphorus ions, a P-type source 209 and drain 209 'can be formed in 210. In the steps up to this point, the N-channel type TFT which constitutes the pixel and the peripheral circuit becomes the offset gate type TFT, and the P-channel type TFT becomes the standard self-alignment type TFT. Pixel TFT can obtain desired low off current,
Since the N-channel TFT that constitutes the peripheral circuit has an offset gate structure, a sufficient on-current may not be obtained in some cases. In this case, following FIG. 2C, the unnecessary resist 215 is removed, the pixel TFT and the P-channel TFT are masked with resist, and phosphorus ion implantation is performed to form the peripheral circuit N-channel TFT. Can be a standard self-aligned TFT. Also,
If the pixel TFT is to have an LDD structure, the unnecessary resist may be removed and phosphorus ion implantation with a relatively low concentration may be performed.

【0007】以上に示したように、従来技術ではアクテ
ィブマトリックス基板の周辺回路を構成するTFTのゲ
ートもオーバエッチされことになり、TFTの電気特性
のばらつきを避けることが出来ない。また、TFTのパ
タン設計ではゲートのオーバエッチを考慮して寸法を決
めなければならないと云う問題もある。
As described above, according to the conventional technique, the gate of the TFT constituting the peripheral circuit of the active matrix substrate is also over-etched, so that the variation in the electric characteristics of the TFT cannot be avoided. There is also a problem that the size of the TFT pattern design must be determined in consideration of the gate overetch.

【0008】従って、本発明の目的は前述の問題点を解
決し、画素TFTのオフ電流を十分低くし、且つ周辺回
路を構成するTFTは均一な電気的特性が得られるアク
ティブマトリックス基板とその製造方法を提案すること
にある。
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to make the off current of the pixel TFT sufficiently low, and for the TFT constituting the peripheral circuit, the active matrix substrate and its manufacture in which uniform electric characteristics can be obtained. To propose a method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リックス基板の製造方法は、絶縁基板上にシリコン薄膜
を形成する工程と、ゲート絶縁膜を形成する工程と、画
素TFTを構成するNチャネル型、周辺回路を構成する
Nチャネル型およびPチャネル型のTFTのゲート電極
を形成する工程と、前記ゲート電極を形成する為のレジ
ストを残したまま、前記周辺回路を構成するNチャネル
型およびPチャネル型のTFT形成予定領域上にレジス
トを形成する工程と、前記画素TFTのゲート電極とそ
の上に残されたレジストをマスクとして高濃度のN型不
純物のイオン打ち込みを行って前記画素TFTのソース
・ドレインを形成する工程と、前記画素TFTのゲート
電極上に残されたレジストを用い、前記画素TFTのゲ
ート電極をオーバエッチして前記画素TFTのゲート長
を短くする工程と、前記画素TFTのゲート電極上に残
されたレジストと前記周辺回路を構成するNチャネル型
およびPチャネル型のTFT形成予定領域上のレジスト
を除去する工程と、前記周辺回路を構成するNチャネル
型のTFTのゲート電極をマスクとして高濃度のN型不
純物のイオン打ち込みを行って前記周辺回路を構成する
Nチャネル型のTFTのソース・ドレインを形成すると
共に、前記周辺回路を構成するPチャネル型のTFTの
ゲート電極をマスクとして高濃度のP型不純物のイオン
打ち込みを行って前記周辺回路を構成するPチャネル型
のTFTのソース・ドレインを形成する工程と、を含む
ことを特徴とする。
A method of manufacturing an active matrix substrate according to the present invention comprises a step of forming a silicon thin film on an insulating substrate, a step of forming a gate insulating film, an N channel type which constitutes a pixel TFT, Steps of forming gate electrodes of N-channel type and P-channel type TFTs forming a peripheral circuit, and N-channel type and P-channel type forming the peripheral circuit while leaving a resist for forming the gate electrode A step of forming a resist on the area where the TFT is to be formed, and using the gate electrode of the pixel TFT and the resist left thereon as a mask, high-concentration N-type impurity ion implantation is performed to perform the source / drain of the pixel TFT. And the resist left on the gate electrode of the pixel TFT is used to cover the gate electrode of the pixel TFT. And shortening the gate length of the pixel TFT, and the resist left on the gate electrode of the pixel TFT and the resist on the N-channel type and P-channel type TFT forming planned regions forming the peripheral circuit. And a source / drain of the N-channel type TFT forming the peripheral circuit by performing high-concentration N-type impurity ion implantation using the gate electrode of the N-channel type TFT forming the peripheral circuit as a mask. And the source / drain of the P-channel type TFT forming the peripheral circuit is formed by ion-implanting a high-concentration P-type impurity using the gate electrode of the P-channel type TFT forming the peripheral circuit as a mask. And a forming step.

【0010】さらに、本発明のアクティブマトリックス
基板の製造方法は、絶縁基板上にシリコン薄膜を形成す
る工程と、ゲート絶縁膜を形成する工程と、画素TFT
を構成するNチャネル型、周辺回路を構成するNチャネ
ル型およびPチャネル型のTFTのゲート電極を形成す
る工程と、前記ゲート電極を形成する為のレジストを残
したまま、前記周辺回路を構成するNチャネル型および
Pチャネル型のTFT形成予定領域上にレジストを形成
する工程と、前記画素TFTのゲート電極とその上に残
されたレジストをマスクとして高濃度のN型不純物のイ
オン打ち込みを行って前記画素TFTのソース・ドレイ
ンを形成する工程と、前記画素TFTのゲート電極上に
残されたレジストを用い、前記画素TFTのゲート電極
をオーバエッチして前記画素TFTのゲート長を短くす
る工程と、前記画素TFTのゲート電極上に残されたレ
ジストと前記周辺回路を構成するNチャネル型およびP
チャネル型のTFT形成予定領域上のレジストを除去す
る工程と、前記周辺回路を構成するNチャネル型のTF
Tのゲート電極をマスクとして高濃度のN型不純物のイ
オン打ち込みを行って前記周辺回路を構成するNチャネ
ル型のTFTのソース・ドレインを形成すると共に、前
記周辺回路を構成するPチャネル型のTFTのゲート電
極をマスクとして高濃度のP型不純物のイオン打ち込み
を行って前記周辺回路を構成するPチャネル型のTFT
のソース・ドレインを形成する工程と、低濃度のN型不
純物のイオン打ち込みを行って前記画素TFTのLDD
領域を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
Further, in the method for manufacturing an active matrix substrate of the present invention, a step of forming a silicon thin film on the insulating substrate, a step of forming a gate insulating film, and a pixel TFT.
Forming the gate electrodes of N-channel type TFTs forming the N-channel type and peripheral circuits forming the N-channel type and the P-channel type TFTs forming the peripheral circuit, and forming the peripheral circuits while leaving the resist for forming the gate electrodes. A step of forming a resist on the N-channel type and P-channel type TFT formation planned regions, and ion implantation of high-concentration N-type impurities using the gate electrode of the pixel TFT and the resist left thereon as a mask are performed. Forming the source / drain of the pixel TFT; and using the resist left on the gate electrode of the pixel TFT to overetch the gate electrode of the pixel TFT to shorten the gate length of the pixel TFT. , N-channel type and P which constitute the peripheral circuit and the resist left on the gate electrode of the pixel TFT
Step of removing the resist on the area where the channel type TFT is to be formed, and N channel type TF which constitutes the peripheral circuit
High-concentration N-type impurity is ion-implanted by using the gate electrode of T as a mask to form the source / drain of the N-channel type TFT which constitutes the peripheral circuit, and the P-channel type TFT which constitutes the peripheral circuit. P-channel TFT for forming the peripheral circuit by performing ion implantation of high-concentration P-type impurities using the gate electrode of
LDD of the pixel TFT by performing the step of forming source / drain of
And a step of forming a region.

【0011】本発明のアクティブマトリックス基板は、
絶縁基板上に形成される周辺回路内蔵型のアクティブマ
トリックス基板において、画素TFTはオフセット型ま
たはLDD型のNチャネル型TFT、周辺回路を構成す
るNチャネル型TFTとPチャネル型TFTはセルフア
ライン型のTFTで構成されていることを特徴とする。
上記のように、画素TFTをオフセット型またはLDD
構造とすることにより、画素TFTのリーク電流を低減
できるので、画素電極に書き込まれた電荷の保持特性が
改善される。さらに、画素TFTはオフセット型または
LDD構造であるのに対して、周辺回路を構成するTF
Tは標準的なセルフアライン構造にする事が出来るの
で、周辺回路は高速で動作できることになる。
The active matrix substrate of the present invention is
In an active matrix substrate with a built-in peripheral circuit formed on an insulating substrate, the pixel TFT is an offset or LDD type N-channel TFT, and the N-channel TFT and the P-channel TFT forming the peripheral circuit are self-aligned type. It is characterized by being composed of a TFT.
As described above, the pixel TFT is an offset type or LDD
With the structure, the leak current of the pixel TFT can be reduced, so that the retention characteristic of the charges written in the pixel electrode is improved. Further, while the pixel TFT has an offset type or LDD structure, it has a TF that constitutes a peripheral circuit.
Since T can have a standard self-aligned structure, the peripheral circuits can operate at high speed.

【0012】[0012]

【実施例】以下に本発明を実施例に基づき説明する。図
1は本発明の実施例であり、アクティブマトリックス基
板を構成する3種類のTFTの断面図を示す。本発明の
ポイントがTFTのソース、ドレイン、チャネル、ゲー
トの相対位置関係にあるため、本実施例に示すTFTの
断面図はこれらの要素部分だけを示している。図1にお
いて、透明絶縁基板101の上に3種類のTFTがあ
り、TFT−Aは画素TFTでNチャネル型TFTでオ
フセットゲート型、TFT−BとTFT−Cはアクティ
ブマトリックス基板の周辺回路を構成するTFTで夫々
非オフセットゲート型のNチャネル型TFTとPチャネ
ル型のTFTである。TFT−AはN+高濃度不純物領
域105、105’のソース・ドレイン、チャネル領域
106、ゲート絶縁膜111、ゲート電極112から構
成される。チャネル領域106の長さはゲート電極11
2の幅より長く、所謂オフセットゲート構造をなす。T
FT−Bは非オフセットゲート構造、即ち標準的なセル
フアライン構造のNチャネル型TFTであり、107、
107’がN+ 高濃度不純物領域のソース・ドレイン、
TFT−Cは標準的なセルフアライン構造のPチャネル
型TFTであり、109、109’がP+ 高濃度不純物
領域のソース・ドレインである。画素TFT−Aはオフ
セットゲート型TFTのためオフ電流が小さく、周辺回
路を構成するTFT−B及びTFT−Cは標準的なセル
フアライン構造であり大きなオン電流を得ることができ
る。即ち、画素電極に書き込まれた電荷は十分保持さ
れ、周辺回路は高速で動作できることになる。また、詳
細は後述するが、周辺回路を構成する本発明によるTF
Tは、ゲート電極形成においてエッチング終点を検出可
能な方法で加工できるため、電気的特性の均一性に優れ
ている。従って、このようなTFTで構成されるアクテ
ィブマトリックス基板は高精細で高品質の液晶表示を可
能とする。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples. FIG. 1 is an embodiment of the present invention and shows a cross-sectional view of three types of TFTs constituting an active matrix substrate. Since the point of the present invention is the relative positional relationship of the source, drain, channel, and gate of the TFT, the cross-sectional view of the TFT shown in this embodiment shows only these element parts. In FIG. 1, there are three types of TFTs on a transparent insulating substrate 101, TFT-A is a pixel TFT, N-channel type TFT is an offset gate type, and TFT-B and TFT-C form a peripheral circuit of an active matrix substrate. These TFTs are a non-offset gate N-channel TFT and a P-channel TFT, respectively. The TFT-A is composed of the source / drain of the N + high concentration impurity regions 105 and 105 ′, the channel region 106, the gate insulating film 111, and the gate electrode 112. The length of the channel region 106 is the gate electrode 11
It is longer than the width of 2 and forms a so-called offset gate structure. T
FT-B is a non-offset gate structure, that is, a standard self-aligned N-channel TFT, 107,
107 'is the source / drain of the N + high concentration impurity region,
The TFT-C is a standard P-channel TFT having a self-aligned structure, and 109 and 109 ′ are the source / drain of the P + high concentration impurity region. Since the pixel TFT-A is an offset gate type TFT, the off current is small, and the TFT-B and the TFT-C forming the peripheral circuit have a standard self-aligned structure and a large on current can be obtained. That is, the charges written in the pixel electrodes are sufficiently retained, and the peripheral circuits can operate at high speed. Further, as will be described later in detail, the TF according to the present invention which constitutes a peripheral circuit.
Since T can be processed by a method capable of detecting the etching end point in forming the gate electrode, T has excellent uniformity in electrical characteristics. Therefore, the active matrix substrate composed of such TFTs enables high definition and high quality liquid crystal display.

【0013】次に本発明のアクティブマトリックス基板
の製造方法を図3の実施例に基づき説明する。図3
(a)において、306、308、310は夫々Nチャ
ネル型の画素TFT、周辺回路を構成するNチャネル型
TFTとPチャネル型TFTのソース、ドレイン及びチ
ャネルとなる半導体層である。前記チャネル層を形成し
た後、ゲート絶縁膜311を形成し、次にゲート電極材
料をデポし、ゲート電極312をフォトエッチングす
る。ゲート電極材料を多結晶シリコンとすれば、エッチ
ングはCF4 プラズマによるドライエッチングにより、
エッチング終点を確認し精確に寸法制御することができ
る。次に図3(b)に示すようにゲート電極をエッチン
グしたレジスト313を残したまま、周辺回路を構成す
るTFTをさらに別なレジスト315でマスクし、画素
TFTであるNチャネル型TFTのソース・ドレイン形
成のための高濃度リンイオン打ち込み314を行う。次
に図3(c)に示すように前記レジスト313及び31
5をマスクとしてゲート電極を片側1乃至2μmオーバ
エッチし、ゲート電極312Aを得る。この時周辺回路
を構成するTFTはレジスト315によりマスクされて
いるため、これらTFTのチャネル長を決めるゲート寸
法は何等の影響も受けない。従って、前記ゲート寸法は
図3(a)に示すエッチングにより精確に決まる。一
方、画素TFTのゲートは前記オーバエッチによる寸法
減少により、オフセット構造となる。次に図4(a)に
おいて不要になった前記レジスト313及び315を除
去した後、Nチャネル型TFTをレジスト317でマス
クし、Pチャネル型TFTのソース・ドレイン形成のた
めの高濃度ボロンイオン打ち込み318を行う。次に図
4(b)に示すように、前記不要になったレジスト31
7を除去し、新たなレジスト319で画素TFTと周辺
回路を構成するPチャネル型TFTをマスクし、高濃度
のリンイオン打ち込み320により周辺回路を構成する
Nチャネル型TFTのソース307、ドレイン307’
を形成する。ここまでの工程において、画素TFTはオ
フセットゲート型TFTとなり、周辺回路を構成するN
チャネル型TFTおよびPチャネル型TFTは標準的な
セルフアライン型TFTとなる。さらに画素TFTをL
DD構造としたい場合は、図4(b)に続いて不要とな
ったレジスト319を除去し、次に比較的低濃度のリン
イオン打ち込みを行えば良い。
Next, a method of manufacturing the active matrix substrate of the present invention will be described based on the embodiment shown in FIG. Figure 3
In (a), reference numerals 306, 308, and 310 denote semiconductor layers serving as sources, drains, and channels of N-channel type pixel TFTs, N-channel type TFTs and P-channel type TFTs constituting peripheral circuits, respectively. After forming the channel layer, a gate insulating film 311 is formed, a gate electrode material is then deposited, and the gate electrode 312 is photoetched. If the gate electrode material is polycrystalline silicon, the etching is dry etching using CF 4 plasma.
It is possible to confirm the etching end point and precisely control the dimensions. Next, as shown in FIG. 3B, while leaving the resist 313 whose gate electrode is etched, the TFTs constituting the peripheral circuit are masked with another resist 315, and the source / source of the N-channel type TFT which is a pixel TFT is masked. High-concentration phosphorus ion implantation 314 for forming the drain is performed. Next, as shown in FIG. 3C, the resists 313 and 31 are formed.
Using 5 as a mask, the gate electrode is overetched by 1 to 2 μm on each side to obtain a gate electrode 312A. At this time, since the TFTs forming the peripheral circuit are masked by the resist 315, the gate size that determines the channel length of these TFTs is not affected by any influence. Therefore, the gate size is accurately determined by the etching shown in FIG. On the other hand, the gate of the pixel TFT has an offset structure due to the size reduction due to the overetching. Next, after removing the unnecessary resists 313 and 315 in FIG. 4A, the N-channel TFT is masked with a resist 317, and high-concentration boron ion implantation for forming the source / drain of the P-channel TFT is performed. Perform 318. Next, as shown in FIG. 4B, the unnecessary resist 31 is removed.
7 is removed, a new resist 319 is used to mask the pixel channel and the P-channel type TFT forming the peripheral circuit, and the source 307 and drain 307 ′ of the N-channel type TFT forming the peripheral circuit are formed by high-concentration phosphorus ion implantation 320.
To form. In the steps up to this point, the pixel TFT becomes an offset gate type TFT, and N forming the peripheral circuit is formed.
The channel type TFT and the P channel type TFT are standard self-aligned type TFTs. Furthermore, the pixel TFT is L
When it is desired to form a DD structure, the unnecessary resist 319 may be removed following FIG. 4B, and then phosphorus ions may be implanted at a relatively low concentration.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば画
素TFTをオフセット構造に、周辺回路を構成するTF
Tは標準的なセルフアライン構造にする事が出来るの
で、画素電極に書き込まれた電荷は十分保持され、周辺
回路は高速で動作できることになる。また、周辺回路を
構成するTFTのゲート長をパタン設計値を反映した値
に高精度で均一に決定できるため、電気的特性の均一性
に優れたTFTを得ることができる。従って、このよう
なTFTで構成されるアクティブマトリックス基板は高
精細で高品質の液晶表示を可能とする。
As described above, according to the present invention, the pixel TFT has an offset structure and the TF which constitutes the peripheral circuit.
Since T can have a standard self-alignment structure, the charges written in the pixel electrode are sufficiently retained and the peripheral circuit can operate at high speed. Further, since the gate length of the TFTs forming the peripheral circuit can be uniformly determined to a value reflecting the pattern design value with high accuracy, it is possible to obtain a TFT having excellent uniformity of electrical characteristics. Therefore, the active matrix substrate composed of such TFTs enables high definition and high quality liquid crystal display.

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

【図1】本発明によるアクティブマトリックス基板を構
成するTFTの断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a TFT constituting an active matrix substrate according to the present invention.

【図2】従来技術によるアクティブマトリックス基板の
製造方法を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a method for manufacturing an active matrix substrate according to a conventional technique.

【図3】本発明によるアクティブマトリックス基板の製
造方法を示す第1の断面図。
FIG. 3 is a first sectional view showing a method for manufacturing an active matrix substrate according to the present invention.

【図4】本発明によるアクティブマトリックス基板の製
造方法を示す第2の断面図。
FIG. 4 is a second cross-sectional view showing the method of manufacturing the active matrix substrate according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201,301 ガラス基板 105,107,109,205,207,209,305,307,309 ソース、ドレ
イン 111,211,311 ゲート絶縁膜 112,212,312 ゲート電極 213,215,313,315,317,319 フォトレジスト
101,201,301 Glass substrate 105,107,109,205,207,209,305,307,309 Source, drain 111,211,311 Gate insulating film 112,212,312 Gate electrode 213,215,313,315,317,319 Photoresist

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1368 H01L 29/78 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1368 H01L 29/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁基板上にシリコン薄膜を形成する工
程と、ゲート絶縁膜を形成する工程と、画素TFTを構
成するNチャネル型、周辺回路を構成するNチャネル型
およびPチャネル型のTFTのゲート電極を形成する工
程と、前記ゲート電極を形成する為のレジストを残した
まま、前記周辺回路を構成するNチャネル型およびPチ
ャネル型のTFT形成予定領域上にレジストを形成する
工程と、前記画素TFTのゲート電極とその上に残され
たレジストをマスクとして高濃度のN型不純物のイオン
打ち込みを行って前記画素TFTのソース・ドレインを
形成する工程と、前記画素TFTのゲート電極上に残さ
れたレジストを用い、前記画素TFTのゲート電極をオ
ーバエッチして前記画素TFTのゲート長を短くする工
程と、前記画素TFTのゲート電極上に残されたレジス
トと前記周辺回路を構成するNチャネル型およびPチャ
ネル型のTFT形成予定領域上のレジストを除去する工
程と、前記周辺回路を構成するNチャネル型のTFTの
ゲート電極をマスクとして高濃度のN型不純物のイオン
打ち込みを行って前記周辺回路を構成するNチャネル型
のTFTのソース・ドレインを形成すると共に、前記周
辺回路を構成するPチャネル型のTFTのゲート電極を
マスクとして高濃度のP型不純物のイオン打ち込みを行
って前記周辺回路を構成するPチャネル型のTFTのソ
ース・ドレインを形成する工程と、を含むことを特徴と
するアクティブマトリックス基板の製造方法。
1. A step of forming a silicon thin film on an insulating substrate, a step of forming a gate insulating film, and N-channel type TFTs forming a pixel TFT, and N-channel type and P-channel type TFTs forming a peripheral circuit. Forming a gate electrode; forming a resist on the N-channel type and P-channel type TFT formation planned regions forming the peripheral circuit while leaving the resist for forming the gate electrode; A step of forming a source / drain of the pixel TFT by performing high-concentration N-type impurity ion implantation using the gate electrode of the pixel TFT and the resist left thereon as a mask, and leaving the gate electrode of the pixel TFT on the gate electrode. Over-etching the gate electrode of the pixel TFT by using the formed resist to shorten the gate length of the pixel TFT, and the pixel TF. A step of removing the resist left on the gate electrode of T and the resist on the N-channel type and P-channel type TFT forming planned regions forming the peripheral circuit, and the step of removing the N-channel type TFT forming the peripheral circuit. A high concentration N-type impurity is ion-implanted using the gate electrode as a mask to form the source / drain of the N-channel type TFT configuring the peripheral circuit, and the gate of the P-channel type TFT configuring the peripheral circuit. Forming a source / drain of a P-channel type TFT constituting the peripheral circuit by ion-implanting high-concentration P-type impurities using the electrodes as a mask. .
【請求項2】 絶縁基板上にシリコン薄膜を形成する工
程と、ゲート絶縁膜を形成する工程と、画素TFTを構
成するNチャネル型、周辺回路を構成するNチャネル型
およびPチャネル型のTFTのゲート電極を形成する工
程と、前記ゲート電極を形成する為のレジストを残した
まま、前記周辺回路を構成するNチャネル型およびPチ
ャネル型のTFT形成予定領域上にレジストを形成する
工程と、前記画素TFTのゲート電極とその上に残され
たレジストをマスクとして高濃度のN型不純物のイオン
打ち込みを行って前記画素TFTのソース・ドレインを
形成する工程と、前記画素TFTのゲート電極上に残さ
れたレジストを用い、前記画素TFTのゲート電極をオ
ーバエッチして前記画素TFTのゲート長を短くする工
程と、前記画素TFTのゲート電極上に残されたレジス
トと前記周辺回路を構成するNチャネル型およびPチャ
ネル型のTFT形成予定領域上のレジストを除去する工
程と、前記周辺回路を構成するNチャネル型のTFTの
ゲート電極をマスクとして高濃度のN型不純物のイオン
打ち込みを行って前記周辺回路を構成するNチャネル型
のTFTのソース・ドレインを形成すると共に、前記周
辺回路を構成するPチャネル型のTFTのゲート電極を
マスクとして高濃度のP型不純物のイオン打ち込みを行
って前記周辺回路を構成するPチャネル型のTFTのソ
ース・ドレインを形成する工程と、低濃度のN型不純物
のイオン打ち込みを行って前記画素TFTのLDD領域
を形成する工程と、を含むことを特徴とするアクティブ
マトリックス基板の製造方法。
2. A step of forming a silicon thin film on an insulating substrate, a step of forming a gate insulating film, and N-channel type TFTs forming a pixel TFT, and N-channel type and P-channel type TFTs forming a peripheral circuit. Forming a gate electrode; forming a resist on the N-channel type and P-channel type TFT formation planned regions forming the peripheral circuit while leaving the resist for forming the gate electrode; A step of forming a source / drain of the pixel TFT by performing high-concentration N-type impurity ion implantation using the gate electrode of the pixel TFT and the resist left thereon as a mask, and leaving the gate electrode of the pixel TFT on the gate electrode. Over-etching the gate electrode of the pixel TFT by using the formed resist to shorten the gate length of the pixel TFT, and the pixel TF. A step of removing the resist left on the gate electrode of T and the resist on the N-channel type and P-channel type TFT forming planned regions forming the peripheral circuit, and the step of removing the N-channel type TFT forming the peripheral circuit. A high concentration N-type impurity is ion-implanted using the gate electrode as a mask to form the source / drain of the N-channel type TFT configuring the peripheral circuit, and the gate of the P-channel type TFT configuring the peripheral circuit. High-concentration P-type impurity is ion-implanted by using the electrode as a mask to form the source / drain of the P-channel TFT forming the peripheral circuit, and low-concentration N-type impurity is ion-implanted. And a step of forming an LDD region of the pixel TFT, the method of manufacturing an active matrix substrate.
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