JP3833327B2 - Thin film transistor manufacturing method, display device, contact image sensor, three-dimensional IC - Google Patents

Thin film transistor manufacturing method, display device, contact image sensor, three-dimensional IC Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は膜トランジスタの製造方法、表示装置、密着型イメージセンサ、三次元ICに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)を用いたアクティブマトリックス方式の液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)が高画質な表示装置として注目されている。
【0003】
アクティブマトリックス方式は、マトリックスに配置された各画素に画素駆動素子(アクティブエレメント)と信号蓄積素子(画素容量)とを集積し、各画素に一種の記憶動作を行わせて液晶を準スタティックに駆動する方式である。すなわち、画素駆動素子は、走査信号によってオン・オフ状態が切り換わるスイッチとして機能する。そして、オン状態にある画素駆動素子を介してデータ信号(表示信号)が表示電極に伝達され、液晶の駆動が行われる。その後、画素駆動素子がオフ状態になると、表示電極に印加されたデータ信号は電荷の状態で信号蓄積素子に蓄えられ、次に画素駆動素子がオン状態になるまで引き続き液晶の駆動が行われる。そのため、走査線数が増大して1つの画素に割り当てられる駆動時間が少なくなっても、液晶の駆動が影響を受けることはなく、コントラストが低下することもない。
【0004】
画素駆動素子としては、一般にTFTが用いられる。TFTでは、絶縁基板上に形成された半導体薄膜が能動層として使われる。能動層として一般的なのは、非晶質シリコン膜および多結晶シリコン膜である。能動層として非晶質シリコン膜を用いたTFTは非晶質シリコンTFTと呼ばれ、多結晶シリコン膜を用いたTFTは多結晶シリコンTFTと呼ばれる。多結晶シリコンTFTは非晶質シリコンTFTに比べ、移動度が大きく駆動能力が高いという利点がある。そのため、多結晶シリコンTFTは、画素駆動素子としてだけでなく論理回路を構成する素子としても使用することができる。従って、多結晶シリコンTFTを用いれば、画素部だけでなく、その周辺に配置されている周辺駆動回路部までを同一基板上に一体化して形成することができる。すなわち、画素部に配置された画素駆動素子としての多結晶シリコンTFTと、周辺駆動回路部を構成する多結晶シリコンTFTとを同一工程で形成するわけである。
【0005】
図10に、一般的なアクティブマトリックス方式LCDのブロック構成を示す。
画素部(液晶パネル)101には各走査線(ゲート配線)G1 …Gn,Gn+1 …Gm と各データ線(ドレイン配線)D1 …Dn,Dn+1 …Dm とが配置されている。各ゲート配線G1 〜Gm と各ドレイン配線D1 〜Dm とはそれぞれ直交し、その直交部分に画素102が設けられている。そして、各ゲート配線G1 〜Gm はゲートドライバ103に接続され、ゲート信号(走査信号)が印加されるようになっている。また、各ドレイン配線D1 〜Dm はドレインドライバ(データドライバ)104に接続され、データ信号(ビデオ信号)が印加されるようになっている。これらのドライバ103,104によって周辺駆動回路部105が構成されている。そして、各ドライバ103,104のうち少なくともいずれか一方を画素部101と同一基板上に形成したLCDは、一般にドライバ一体型(ドライバ内蔵型)LCDと呼ばれる。尚、ゲートドライバ103が、画素部101の両側に設けられている場合もある。また、ドレインドライバ104が、画素部101の両側に設けられている場合もある。
【0006】
図11に、ゲート配線Gn とドレイン配線Dn との直交部分に設けられている画素102の等価回路を示す。
画素102は、画素駆動素子としてのTFT106、液晶セルLC、補助容量(蓄積容量または付加容量)SCから構成されている。ゲート配線Gn にはTFT106のゲートが接続され、ドレイン配線Dn にはTFT106のドレインが接続されている。そして、TFT106のソースには、液晶セルLCの表示電極(画素電極)と補助容量SCとが接続されている。この液晶セルLCと補助容量SCとにより、前記信号蓄積素子が構成される。液晶セルLCの共通電極(表示電極の反対側の電極)には電圧Vcom が印加されている。一方、補助容量SCにおいて、TFTのソースと接続される側の電極(以下、蓄積電極という)の反対側の電極(以下、補助容量電極という)には定電圧VR が印加されている。この液晶セルLCの共通電極は、文字どおり全ての画素102に対して共通した電極となっている。そして、液晶セルLCの表示電極と共通電極との間には静電容量が形成されている。尚、補助容量SCの補助容量電極は、隣のゲート配線Gn+1 と接続されている場合もある。
【0007】
このように構成された画素102において、ゲート配線Gn を正電圧にしてTFT106のゲートに正電圧を印加すると、TFT106がオンとなる。すると、ドレイン配線Dn に印加されたデータ信号で、液晶セルLCの静電容量と補助容量SCとが充電される。反対に、ゲート配線Gn を負電圧にしてTFT106のゲートに負電圧を印加すると、TFT106がオフとなり、その時点でドレイン配線Dn に印加されていた電圧が、液晶セルLCの静電容量と補助容量SCとによって保持される。このように、画素102へ書き込みたいデータ信号をドレイン配線D1 〜Dm に与えてゲート配線G1 〜Gm の電圧を制御することにより、画素102に任意のデータ信号を保持させておくことができる。その画素102の保持しているデータ信号に応じて液晶セルLCの透過率が変化し、画像が表示される。
【0008】
ここで、画素102の特性として重要なものに、書き込み特性と保持特性とがある。書き込み特性に対して要求されるのは、画素部101の仕様から定められた単位時間内に、信号蓄積素子(液晶セルLCおよび補助容量SC)に対して所望のビデオ信号電圧を十分に書き込むことができるかどうかという点である。また、保持特性に対して要求されるのは、信号蓄積素子に一旦書き込んだビデオ信号電圧を必要な時間だけ保持することができるかどうかという点である。
【0009】
補助容量SCが設けられているのは、信号蓄積素子の静電容量を増大させて保持特性を向上させるためである。すなわち、液晶セルLCはその構造上、静電容量の増大には限界がある。そこで、補助容量SCによって液晶セルLCの静電容量の不足分を補うわけである。
【0010】
図12に、ボトムゲート構造の多結晶シリコンTFTをTFT106として用いた透過型構成をとる従来のLCDにおける画素102(画素部101)の概略断面を示す。
【0011】
相対向する各透明絶縁基板71,72の間には液晶が充填された液晶層73が形成されている。透明絶縁基板71側には液晶セルLCの表示電極74が設けられ、透明絶縁基板72側には液晶セルLCの共通電極75が設けられており、各電極74,75は液晶層73を挟んで対向している。
【0012】
透明絶縁基板71における液晶層73側の表面には、ゲート配線Gn を構成するTFT106のゲート電極76が形成されている。ゲート電極76および透明絶縁基板71の上には、下層のシリコン窒化膜78と上層のシリコン酸化膜79との2層構造から成るゲート絶縁膜80が形成されている。ゲート絶縁膜80上には、TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜81が形成されている。多結晶シリコン膜81には、TFT106のドレイン領域82およびソース領域83が形成されている。尚、TFT106はLDD(Lightly Doped Drain )構造をとり、ドレイン領域82およびソース領域83はそれぞれ、低濃度領域82a,83aおよび高濃度領域82b,83bから構成される。多結晶シリコン膜81におけるドレイン領域82およびソース領域83の間には、チャネル領域93が形成されている。
【0013】
透明絶縁基板71においてTFT106と隣接する部分には、TFT106の作成と同時に同一工程にて補助容量SCが形成されている。透明絶縁基板71における液晶層73側の表面には、補助容量SCの補助容量電極77が形成されている。補助容量電極77上には誘電体膜84が形成され、誘電体膜84上には補助容量SCの蓄積電極85が形成されている。尚、補助容量電極77はゲート電極76と同一構成で同一工程にて形成される。また、誘電体膜84はゲート絶縁膜80の延長上にあり、ゲート絶縁膜80と同一構成で同一工程にて形成される。そして、蓄積電極85は多結晶シリコン膜81に形成され、TFT106のソース領域83と接続されている。
【0014】
多結晶シリコン膜81におけるチャネル領域93および蓄積電極85の上にはそれぞれ、シリコン酸化膜から成るストッパ層94が形成されている。ストッパ層94を含むTFT106および補助容量SCの上には、下層のシリコン酸化膜86と上層のシリコン窒化膜87との2層構造から成る層間絶縁膜88が形成されている。ドレイン領域82を構成する高濃度領域82bは、層間絶縁膜88に形成されたコンタクトホール89を介して、ドレイン配線Dn を構成するドレイン電極90と接続されている。ドレイン電極90および層間絶縁膜88の上には、平坦化絶縁膜91が形成されている。平坦化絶縁膜91上には表示電極74が形成されている。表示電極74は、平坦化絶縁膜91および層間絶縁膜88に形成されたコンタクトホール92を介して、ソース領域83を構成する高濃度領域83bと接続されている。尚、ドレイン電極90は下層のモリブデン層90aと上層のアルミ合金層90bとの2層構造から成る。また、表示電極74の材質としてはITO(Indium Tin Oxide)が用いられる。
【0015】
透明絶縁基板72における液晶層73側の表面には、光の三原色である赤,緑,青(RGB;Red Green Blue)の各色のカラーフィルタ95が設けられている。各色のカラーフィルタ95の間には、遮光膜であるブラックマトリックス96が設けられている。表示電極74の上部には、RGBのいずれか1色のカラーフィルタ95が配置されている。TFT106の上部には、ブラックマトリックス96が配置されている。
【0016】
次に、上記のように構成された従来のLCDにおける画素102(画素部101)の製造方法を順次説明する。
工程1(図13(a)参照);スパッタ法を用い、透明絶縁基板71上にクロム膜61を形成する。
【0017】
工程2(図13(b)参照);クロム膜61上にゲート電極76および補助容量電極77を形成するためのレジストパターン62を形成する。
工程3(図13(c)参照);レジストパターン62をエッチング用マスクとするウェットエッチング法を用い、クロム膜61をエッチングすることにより、クロム膜61から成るゲート電極76および補助容量電極77を形成する。
【0018】
このとき、レジストパターン62の両端部とクロム膜61との界面にエッチング液が侵入するため、レジストパターン62の両端部に位置するクロム膜61にはアンダーカット61aが生じる。そのクロム膜61に生じたアンダーカット61aにより、ゲート電極76および補助容量電極77の断面形状は、中央部が平坦で両端部が傾斜したテーパ形状となる。以下の説明では、ゲート電極76の中央の平坦な部分を平坦部76aと呼び、傾斜した両端部をテーパ部76bと呼ぶ。
【0019】
工程4(図13(d)参照);プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition )法を用い、各電極76,77および透明絶縁基板71の上にシリコン窒化膜78、シリコン酸化膜79、非晶質シリコン膜63を連続的に形成する。その結果、各膜78,79から成るゲート絶縁膜80が形成され、その上に非晶質シリコン膜63が形成されたデバイス構造が得られる。
【0020】
次に、アニール(処理温度;400℃程度)を行い、非晶質シリコン膜63中に取り込まれた水素を除去する脱水素処理を行う。
続いて、非晶質シリコン膜63の表面にエキシマレーザ光を照射することにより、非晶質シリコン膜63を加熱して結晶化させ、多結晶シリコン膜81を形成する。このように、エキシマレーザ光を用いたレーザアニール法はELA(Excimer Laser Anneal)法と呼ばれている。
【0021】
その後、多結晶シリコン膜81にドレイン領域82およびソース領域83を形成し、図12に示す各部材を形成することにより、各画素102から成る画素部101が完成する。
【0022】
ところで、ゲート電極76にテーパ部76bを設けるのは、ゲート絶縁膜80および誘電体膜84の絶縁耐圧を確保するためである。すなわち、ゲート電極76にテーパ部76bがない場合には、ゲート電極76の端部に電解集中が生じやすくなる。また、ゲート電極76にテーパ部76bがない場合には、ゲート電極76の両端のカド部分上に位置するゲート絶縁膜80の段差被覆性が悪くなり、その部分のゲート絶縁膜80の膜厚が薄くなる。その結果、ゲート電極76の端部におけるゲート絶縁膜80の絶縁耐圧が低下する恐れがある。ゲート電極76にテーパ部76bを設ければ、ゲート電極76の端部の電解集中が緩和される上に、ゲート電極76の端部のゲート絶縁膜80の段差被覆性が良くなり、その部分におけるゲート絶縁膜80の膜厚が薄くなるのを防止することができる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
ゲート電極76は、熱伝導率の高いクロム膜61から形成されている。そのため、ELA法を行う際にゲート電極76からの熱の逃げから、ゲート電極76上に形成された非晶質シリコン膜63のアニール到達温度は、透明絶縁基板71上に形成された非晶質シリコン膜63の温度に比べて低くなる。また、ゲート電極76の断面形状はテーパ形状を成し、中央の平坦部76aと両端の傾斜したテーパ部76bとを備えている。ゲート電極76のテーパ部76bからの熱の伝達度は平坦部76aに比べて減少するため、テーパ部76b上に形成された非晶質シリコン膜63のアニール到達温度は、平坦部76a上に比べて高くなる。
【0024】
つまり、ゲート電極76上に形成された非晶質シリコン膜63には、透明絶縁基板71上に形成された非晶質シリコン膜63に比べて、高いレーザ結晶化エネルギーが必要となる。そして、ゲート電極76上において、平坦部76a上に形成された非晶質シリコン膜63には、テーパ部76b上に形成された非晶質シリコン膜63に比べて、さらに高いレーザ結晶化エネルギーが必要となる。すなわち、非晶質シリコン膜63に必要となるレーザ結晶化エネルギーは、透明絶縁基板71上→テーパ部76b上→平坦部76a上の順で小さくなる。
【0025】
ELA時のレーザ照射エネルギーが高いほど、多結晶シリコン膜81のグレインサイズ(結晶粒径)は大きくなる。そのため、ゲート電極76上に形成された多結晶シリコン膜81は、透明絶縁基板71上に形成された多結晶シリコン膜81に比べて、そのグレインサイズが小さくなる。そして、ゲート電極76上において、平坦部76a上に形成された多結晶シリコン膜81は、テーパ部76b上に形成された多結晶シリコン膜81に比べて、そのグレインサイズが小さくなる。すなわち、多結晶シリコン膜81のグレインサイズは、透明絶縁基板71上→テーパ部76b上→平坦部76a上の順で小さくなる。
【0026】
ここで、ゲート電極76の平坦部76a上に形成された多結晶シリコン膜81は、チャネル領域93に対応する。また、ゲート電極76のテーパ部76b上に形成された多結晶シリコン膜81は、ドレイン領域82またはソース領域83の低濃度領域82a,83aに対応する。そして、透明絶縁基板71上に形成された多結晶シリコン膜81は、ドレイン領域82またはソース領域83の高濃度領域82b,83bに対応する。そのため、多結晶シリコン膜81のグレインサイズは、高濃度領域82b,83b→低濃度領域82a,83a→チャネル領域93の順で小さくなる。
【0027】
図14に、ELA時のレーザ照射エネルギーと多結晶シリコン膜81の各部のグレインサイズとの関係を示す。
多結晶シリコン膜81において、レーザ結晶化エネルギーの値がE1のときに、高濃度領域82b,83bに対応する部分(透明絶縁基板71上の部分)のグレインサイズはピーク値をとる。また、レーザ結晶化エネルギーの値がE2のときに、低濃度領域82a,83aに対応する部分(テーパ部76b上の部分)のグレインサイズはピーク値をとる。そして、レーザ結晶化エネルギーの値がE3のときに、チャネル領域93に対応する部分(平坦部76a上の部分)のグレインサイズはピーク値をとる。これらのレーザ結晶化エネルギーの値E1,E2,E3には、E1<E2<E3という関係がある。
【0028】
このように、多結晶シリコン膜81のグレインサイズが部分毎に不均一になると、TFT106の素子特性が不均一になる。特に、テーパ部76b上のグレインサイズが不均一になるほど、各領域82a,83aのシート抵抗は大きくバラツキ、TFT106のオン電流は変動する。これは、各領域82a,83aのシート抵抗が寄生抵抗として直接作用するためである。
【0029】
透明絶縁基板71上に形成されたTFT106のうち、ある数量以上のTFT106の素子特性が不均一になったりオン電流が必要値以下になった場合、その透明絶縁基板71を用いた画素部101は不良品として廃棄せざるをえなくなる。また、透明絶縁基板71上に形成されたTFT106のうち何個かの素子特性が不均一になったりオン電流が必要値以下になった場合には、画素部101に表示ムラが発生する。つまり、TFT106の素子特性の不均一化やオン電流の低下は、画素部101の歩留りの低下や表示不良を発生させる原因となる。
【0030】
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、以下の目的を有するものである
【0031】
子特性の不均一化やオン電流の低下を防止することが可能な薄膜トランジスタの製造方法を提供する。
留りの低下や表示不良の発生を防止することが可能なアクティブマトリックス方式の表示装置、密着型イメージセンサ、三次元ICを提供する。
【0032】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、絶縁基板上に高融点金属又は高融点金属合金からなるゲート電極を形成する工程と、前記絶縁基板上及び前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に表面が平坦となるように非晶質シリコン膜を形成する工程と、前記非晶質シリコン膜の表面にレーザ光を照射することにより前記非晶質シリコン膜を結晶化させて多結晶シリコン膜を形成する工程とを実行する薄膜トランジスタの製造方法において、前記多結晶シリコン膜を形成する工程では、該多結晶シリコン膜におけるドレイン,ソース領域に対応する部分の膜厚を前記多結晶シリコン膜におけるチャネル領域に対応する部分の膜厚よりも厚く形成することで前記ドレイン,ソース領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギー前記チャネル領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギーとを均一にし、前記ドレイン,ソース領域及び前記チャネル領域のグレインサイズを均一にすることをその要旨とする。
【0033】
請求項2に記載の発明は、絶縁基板上に高融点金属又は高融点金属合金からなるゲート電極を形成する工程と、前記絶縁基板上及び前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に非晶質シリコン膜を形成する工程と、前記非晶質シリコン膜上に表面が平坦な絶縁膜を形成する工程と、前記平坦な絶縁膜を介して前記非晶質シリコン膜の表面にレーザ光を照射することにより、該非晶質シリコン膜を結晶化させて多結晶シリコン膜を形成する工程と、前記平坦な絶縁膜をエッチングすることによりイオン注入用マスクを形成する工程と、前記多結晶シリコン膜にドレイン,ソース領域及びチャネル領域を形成する工程とを実行し、前記非晶質シリコン膜上の絶縁膜を、ドレイン,ソース領域に対応する部分の膜厚がチャネル領域に対応する部分の膜厚に比べて厚くなるように形成したことをその要旨とする。
請求項3に記載の発明は、絶縁基板上に高融点金属又は高融点金属合金からなるゲート電極を形成する工程と、前記絶縁基板上及び前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に非晶質シリコン膜を形成する工程と、前記非晶質シリコン膜上に表面が平坦な絶縁膜を形成する工程と、前記平坦な絶縁膜を介して前記非晶質シリコン膜の表面にレーザ光を照射することにより、該非晶質シリコン膜を結晶化させて多結晶シリコン膜を形成する工程とを実行する薄膜トランジスタの製造方法において、前記多結晶シリコン膜を形成する工程では、前記非晶質シリコン膜上の絶縁膜を、ドレイン,ソース領域に対応する部分の膜厚がチャネル領域に対応する部分の膜厚に比べて厚くなるように形成することで前記ドレイン,ソース領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギーと前記チャネル領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギーとを均一にし、前記ドレイン,ソース領域及び前記チャネル領域のグレインサイズを均一にすることをその要旨とする。
【0034】
請求項に記載の発明は、請求項1請求項3のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、前記レーザ光はKrFエキシマレーザ光又はArFエキシマレーザ光であることをその要旨とする。
【0035】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法によって製造された薄膜トランジスタを用いるアクティブマトリックス方式の表示装置をその要旨とする。
【0036】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法によって製造された薄膜トランジスタを用いる密着型イメージセンサをその要旨とする。
【0037】
請求項に記載の発明は、請求項1〜のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法によって製造された薄膜トランジスタを用いる三次元ICをその要旨とする。
【0045】
尚、以下に述べる発明の実施の形態において、特許請求の範囲または課題を解決するための手段に記載の「高熱伝導膜」はシリコン酸化膜22から構成され、同じく「高熱伝導絶縁膜」は透光性高熱伝導絶縁膜33,42から構成される。
【0046】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に従って説明する。尚、各実施形態において、図10〜図13に示した従来の形態と同じ構成部材については符号を等しくしてその詳細な説明を省略する。
【0047】
(第1実施形態)
図1に、ボトムゲート構造の多結晶シリコンTFTをTFT106として用いた透過型構成をとる第1実施形態のLCDにおける画素102(画素部101)の概略断面を示す。
【0048】
本実施形態において、図12に示した従来の形態と異なるのは、以下の点である。
〔1〕TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜11の表面が平坦化されており、ドレイン領域82およびソース領域83に対応する部分の膜厚が、チャネル領域93に対応する部分の膜厚に比べて厚くなっている。
【0049】
〔2〕多結晶シリコン膜11の各部分のグレインサイズはほぼ均一になっている。
次に、本実施形態の製造方法を順次説明する。
【0050】
工程1(図2(a)参照)〜工程3(図2(c)参照);従来の形態の工程1(図13(a)参照)〜工程3(図13(c)参照)と同じである。
工程4(図2(d)参照);プラズマCVD法を用い、各電極76,77および透明絶縁基板71の上にシリコン窒化膜78、シリコン酸化膜79、非晶質シリコン膜12を連続的に形成する。その結果、各膜78,79から成るゲート絶縁膜80が形成され、その上に非晶質シリコン膜12が形成される。ここで、非晶質シリコン膜12の膜厚は、従来の形態の非晶質シリコン膜63の膜厚よりも厚く形成する。そして、全面エッチバック法を用い、非晶質シリコン膜12の表面を平坦化する。
【0051】
次に、アニール(処理温度;400℃程度)を行い、非晶質シリコン膜12中に取り込まれた水素を除去する脱水素処理を行う。
続いて、ELA法を用い、非晶質シリコン膜12の表面にエキシマレーザ光を照射することにより、非晶質シリコン膜12を加熱して結晶化させ、多結晶シリコン膜11を形成する。このとき、シートビーム状または矩形ビーム状のエキシマレーザ光をパルス照射する。そのレーザビームの照射面積を150×0.3mm程度とし、レーザビームの位置をずらしながら、透明絶縁基板71上の非晶質シリコン膜12の全面に照射する。
【0052】
ここで、非晶質シリコン膜12の表面は平坦化されており、ドレイン領域82およびソース領域83に対応する部分の膜厚は、チャネル領域93に対応する部分の膜厚に比べて厚くなっている。
【0053】
そのため、各領域82,83上の非晶質シリコン膜は膜厚が大きい分、結晶化により大きな照射エネルギーを必要とし、従来の形態に比べ、結晶化した多結晶シリコン膜のグレインサイズは小さくなる。従って、従来の形態のチャネル領域の多結晶シリコン膜とドレイン・ソース領域の多結晶シリコン膜とのグレインサイズ差はより小さく狭まる。
【0054】
そして、ゲート電極76上において、テーパ部76b上に形成された非晶質シリコン膜12においても、平坦部76a上に形成された非晶質シリコン膜12に比べて、高い照射エネルギーが必要となるが、従来の形態に比べ、その多結晶シリコン膜のグレインサイズ差は小さくなる。さらに、ゲート電極76上において、テーパ部76b上に形成された非晶質シリコン膜12においても、平坦部76a上に形成された非晶質シリコン膜12に比べて、結晶化により高い照射エネルギーが必要となるが、従来の形態に比べ、その多結晶シリコン膜のグレインサイズ差は小さくなる。
【0055】
すなわち、非晶質シリコン膜12に必要なレーザ結晶化エネルギーは、透明絶縁基板71,テーパ部76b,平坦部76aで大きくなるものの、各部分毎の多結晶シリコン膜のグレインサイズ差は、従来の形態に比べれば小さくなる。つまり、非晶質シリコン膜12の表面を平坦化することにより、非晶質シリコン膜12の各部分に与えられるレーザ結晶化エネルギーが最適な条件に近づけられる。
【0056】
その結果、多結晶シリコン膜11の各部分のグレインサイズは、従来の形態の多結晶シリコン膜81の各部分のグレインサイズに比べれば、ほぼ均一になる。図3に、ELA時のレーザ照射エネルギーと多結晶シリコン膜11の各部のグレインサイズとの関係を示す。
【0057】
多結晶シリコン膜11において、レーザ結晶化エネルギーの値がE1’のときに、高濃度領域82b,83bに対応する部分(透明絶縁基板71上の部分)のグレインサイズはピーク値をとる。また、レーザ結晶化エネルギーの値がE2’のときに、低濃度領域82a,83aに対応する部分(テーパ部76b上の部分)のグレインサイズはピーク値をとる。そして、レーザ結晶化エネルギーの値がE3のときに、チャネル領域93に対応する部分(平坦部76a上の部分)のグレインサイズはピーク値をとる。これらのレーザ結晶化エネルギーの値E1’,E2’,E3には、E1’<E2’<E3という関係がある。しかし、各値E1’,E2’は、従来の形態の各値E1,E2に比べて高くなっている。つまり、各値E1’,E2’,E3はより近接し、結晶化された多結晶シリコン膜はより均一化する。
【0058】
その後、多結晶シリコン膜11にドレイン領域82およびソース領域83を形成し、図1に示す各部材を形成することにより、各画素102から成る画素部101が完成する。
【0059】
このように本実施形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
(1)TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜11において、各部分のグレインサイズはほぼ均一になっている。そのため、TFT106の素子特性は均一化する。また、各領域82a,83aのグレインサイズを均一化でき、TFT106のオン電流を安定化することができる。
【0060】
(2)上記(1)より、透明絶縁基板71上に形成された全てのTFT106の素子特性を安定化すると共にオン電流を必要値以上にすることが可能になり、画素部101の歩留りの低下や表示不良の発生を防止することができる。
【0061】
(3)上記(1)のように多結晶シリコン膜11の各部分のグレインサイズをほぼ均一にするには、非晶質シリコン膜12を厚く形成した後にその表面を平坦化した上で、従来の形態と同様にELA法を行うだけでよい。従って、その実施は簡単かつ容易である。
【0062】
(4)非晶質シリコン膜12の表面が平坦化されているため、非晶質シリコン膜12の全面に対してエキシマレーザ光を均一に照射するのが容易になる。従って、非晶質シリコン膜12の各部分に与えられるレーザ結晶化エネルギーを均一化し易くなり、上記(1)の作用および効果をさらに高めることができる。
【0063】
(第2実施形態)
図4に、ボトムゲート構造の多結晶シリコンTFTをTFT106として用いた透過型構成をとる第2実施形態のLCDにおける画素102(画素部101)の概略断面を示す。
【0064】
本実施形態において、図12に示した従来の形態と異なるのは、TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜21の各部分のグレインサイズがほぼ均一になっている点である。
次に、本実施形態の製造方法を順次説明する。
【0065】
工程1(図5(a)参照)〜工程3(図5(c)参照);従来の形態の工程1(図13(a)参照)〜工程3(図13(c)参照)と同じである。
工程4(図5(d)参照);プラズマCVD法を用い、各電極76,77および透明絶縁基板71の上にシリコン窒化膜78、シリコン酸化膜79、非晶質シリコン膜63を連続的に形成する。その結果、各膜78,79から成るゲート絶縁膜80が形成され、その上に非晶質シリコン膜63が形成される。
【0066】
次に、アニール(処理温度;400℃程度)を行い、非晶質シリコン膜63中に取り込まれた水素を除去する脱水素処理を行う。
工程5(図5(e)参照);CVD法を用い、非晶質シリコン膜63上に厚くシリコン酸化膜22を形成する。そして、全面エッチバック法を用い、シリコン酸化膜22の表面を平坦化する。
【0067】
続いて、ELA法を用い、シリコン酸化膜22を介して非晶質シリコン膜63の表面にエキシマレーザ光を照射することにより、非晶質シリコン膜63を加熱して結晶化させ、多結晶シリコン膜21を形成する。
【0068】
ここで、シリコン酸化膜22の表面は平坦化されており、ドレイン領域82およびソース領域83に対応する部分の膜厚は、チャネル領域93に対応する部分の膜厚に比べて厚くなっている。そのため、ELA法を行う際に、チャネル領域上に比べドレイン・ソース領域上でレーザ照射エネルギーが、表面のシリコン酸化膜により、より減衰される。その結果、非晶質シリコン膜に実効的に与えられる結晶化エネルギーは、表面のシリコン酸化膜が厚いほど低くなり、ドレイン・ソース領域(絶縁基板)上ほど結晶化しにくくなる。
【0069】
尚、エキシマレーザ光としては、シリコン酸化膜22に吸収されやすい波長の光を用いるのが望ましく、具体的には、KrFエキシマレーザ光(波長;248nm)やArFエキシマレーザ光(波長;198nm)を用いればよい。
【0070】
その結果、本実施形態の非晶質シリコン膜63の各部分のアニール到達温度は、従来の形態の非晶質シリコン膜63の各部分の到達温度に比べれば、ほぼ均一にすることが可能となる。つまり、非晶質シリコン膜63上にシリコン酸化膜22を形成し、そのシリコン酸化膜22の表面を平坦化することにより、非晶質シリコン膜63の各部分に与えられる実効的なレーザ結晶化エネルギーが最適な条件に近づけられる。そのため、多結晶シリコン膜21の各部分のグレインサイズは、従来の形態の多結晶シリコン膜81の各部分のグレインサイズに比べれば、ほぼ均一になる。
【0071】
その後、シリコン酸化膜22上にフォトレジスト膜(図示略)を形成し、透明絶縁基板71の裏面(TFT106が形成されない面)から露光した後に現像することにより、ゲート電極76および補助容量電極77に対応した位置のフォトレジスト膜だけを残す。そして、残ったフォトレジスト膜をエッチング用マスクとするウェットエッチング法を用い、シリコン酸化膜22をエッチングすることにより、シリコン酸化膜22から成るストッパ層94を形成する。
【0072】
次に、ストッパ層94をイオン注入用マスクとして用い、多結晶シリコン膜21にドレイン領域82およびソース領域83を形成する。続いて、図4に示す各部材を形成することにより、各画素102から成る画素部101が完成する。
【0073】
このように本実施形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
{1}TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜21において、各部分のグレインサイズはほぼ均一になっている。そのため、第1実施形態の前記(1)(2)と同様の作用および効果を得ることができる。
{2}上記{1}のように多結晶シリコン膜21の各部分のグレインサイズをほぼ均一にするには、非晶質シリコン膜63上にシリコン酸化膜22を厚く形成した後にその表面を平坦化した上で、従来の形態と同様にELA法を行うだけでよい。従って、その実施は簡単かつ容易である。
【0074】
{3}シリコン酸化膜22は後工程でストッパ層94と成るため、シリコン酸化膜22を形成することによって全体の工程が複雑化することはない。
(第3実施形態)
図6に、ボトムゲート構造の多結晶シリコンTFTをTFT106として用いた透過型構成をとる第3実施形態のLCDにおける画素102(画素部101)の概略断面を示す。
【0075】
本実施形態において、図12に示した従来の形態と異なるのは、以下の点である。
(1) TFT106のゲート電極31および補助容量SCの補助容量電極32の断面形状は矩形状を成しており、従来の形態のようなテーパ部は設けられていない。
【0076】
(2) ゲート電極31および補助容量電極32の間には、透光性高熱伝導絶縁膜33が形成されている。つまり、透光性高熱伝導絶縁膜33はゲート電極31を挟むように形成されている。そして、各電極31,32および透光性高熱伝導絶縁膜33から成る表面は平坦化されている。
【0077】
(3) TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜34の各部分のグレインサイズはほぼ均一になっている。また、多結晶シリコン膜34の膜厚は均一になっており、上記(2) のように、多結晶シリコン膜34の下側(各電極31,32および透光性高熱伝導絶縁膜33)が平坦化されているため、多結晶シリコン膜34の表面も平坦化されている。
【0078】
次に、本実施形態の製造方法を順次説明する。
工程1(図7(a)参照);透明絶縁基板71上に透光性高熱伝導絶縁膜33を形成する。尚、透光性高熱伝導絶縁膜33としてはダイヤモンド薄膜などがある。
【0079】
工程2(図7(b)参照);透光性高熱伝導絶縁膜33上にゲート電極31および補助容量電極32を形成するためのレジストパターン35を形成する。
工程3(図7(c)参照);レジストパターン35をエッチング用マスクとする異方性エッチング法を用い、透光性高熱伝導絶縁膜33をエッチングすることにより、透光性高熱伝導絶縁膜33に凹部33aを形成して、その凹部33aから透明絶縁基板71を露出させる。
【0080】
次に、スパッタ法を用い、透光性高熱伝導絶縁膜33および凹部33aから露出した透明絶縁基板71の上にクロム膜61を形成し、透光性高熱伝導絶縁膜33の凹部33aをクロム膜61によって埋め込む。
【0081】
工程4(図7(d)参照);全面エッチバック法を用い、透光性高熱伝導絶縁膜33上に形成されたクロム膜61を除去することにより、透光性高熱伝導絶縁膜33およびクロム膜61から成る表面を平坦化する。その結果、透光性高熱伝導絶縁膜33の凹部33aに埋め込まれたクロム膜61から成るゲート電極31および補助容量電極32が形成される。
【0082】
工程5(図7(e)参照);プラズマCVD法を用い、各電極31,32および透光性高熱伝導絶縁膜33の上にシリコン窒化膜78、シリコン酸化膜79、非晶質シリコン膜63を連続的に形成する。その結果、各膜78,79から成るゲート絶縁膜80が形成され、その上に非晶質シリコン膜63が形成される。ここで、各電極31,32および透光性高熱伝導絶縁膜33から成るデバイス表面は平坦化されているため、その上に均一な膜厚で形成された各膜78,79,63の表面も全て平坦化される。
【0083】
次に、アニール(処理温度;400℃程度)を行い、非晶質シリコン膜63中に取り込まれた水素を除去する脱水素処理を行う。
続いて、ELA法を用い、非晶質シリコン膜63の表面にエキシマレーザ光を照射することにより、非晶質シリコン膜63を加熱して結晶化させ、多結晶シリコン膜34を形成する。
【0084】
ここで、ゲート電極31および補助容量電極32の間には、透光性高熱伝導絶縁膜33が形成されている。そのため、ELA法を行う際に、絶縁基板上の非晶質シリコン膜から基板への熱の逃げは、ゲート電極上の非晶質シリコン膜からの熱の逃げと大差がなくなる。従って、非晶質シリコン膜63の各部分のアニール到達温度は、従来の形態の非晶質シリコン膜63の各部分のアニール到達温度に比べれば、ほぼ均一にすることが可能となる。つまり、各電極31,32の間に透光性高熱伝導絶縁膜33を設けることにより、非晶質シリコン膜63の各部分に必要なレーザ結晶化エネルギーがより最適な条件に近づけられる。そのため、多結晶シリコン膜34の各部分のグレインサイズは、従来の形態の多結晶シリコン膜81の各部分のグレインサイズに比べれば、ほぼ均一になる。
【0085】
その後、多結晶シリコン膜34にドレイン領域82およびソース領域83を形成し、図6に示す各部材を形成することにより、各画素102から成る画素部101が完成する。
【0086】
このように本実施形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
<1> TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜34において、各部分のグレインサイズはほぼ均一になっている。そのため、第1実施形態の前記(1)(2)と同様の作用および効果を得ることができる。
【0087】
<2> 上記<1> のように多結晶シリコン膜34の各部分のグレインサイズをほぼ均一にするには、ゲート電極31および補助容量電極32の間に透光性高熱伝導絶縁膜33を設け、その上にゲート絶縁膜80および非晶質シリコン膜63を順次形成した上で、従来の形態と同様にELA法を行うだけでよい。従って、その実施は簡単かつ容易である。
【0088】
<3> 非晶質シリコン膜63の表面が平坦化されているため、非晶質シリコン膜63の全面に対してエキシマレーザ光を均一に照射するのが容易になる。従って、非晶質シリコン膜63の各部分に与えられるレーザ結晶化エネルギーを均一化し易くなり、上記<1> の作用および効果をさらに高めることができる。
【0089】
<4> ゲート電極31にはテーパ部が設けられていないが、各電極31,32および透光性高熱伝導絶縁膜33から成る表面は平坦化されている。そのため、ゲート絶縁膜80の表面も平坦化され、その膜厚は均一化されて部分的に薄くなることはない。そして、ゲート電極76の端部における電解集中も生じない。従って、ゲート電極31の絶縁耐圧を十分に確保することができる。
【0090】
(第4実施形態)
図8に、ボトムゲート構造の多結晶シリコンTFTをTFT106として用いた透過型構成をとる第4実施形態のLCDにおける画素102(画素部101)の概略断面を示す。
【0091】
本実施形態において、図12に示した従来の形態と異なるのは、以下の点である。
(1)透明絶縁基板71の全面に透光性高熱伝導絶縁膜42が形成されており、その透光性高熱伝導絶縁膜42上にゲート電極76および補助容量電極77が形成されている。
【0092】
(2)TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜41の各部分のグレインサイズはほぼ均一になっている。
次に、本実施形態の製造方法を順次説明する。
【0093】
工程1(図9(a)参照);透明絶縁基板71上に透光性高熱伝導絶縁膜42を形成する。尚、透光性高熱伝導絶縁膜42としてはダイヤモンド薄膜などがある。次に、スパッタ法を用い、透光性高熱伝導絶縁膜42上にクロム膜61を形成する。
【0094】
工程2(図9(b)参照)〜工程3(図9(c)参照);従来の形態の工程2(図13(b)参照)〜工程3(図13(c)参照)と同じである。
工程4(図9(d)参照);プラズマCVD法を用い、各電極76,77および透光性高熱伝導絶縁膜42の上にシリコン窒化膜78、シリコン酸化膜79、非晶質シリコン膜63を連続的に形成する。その結果、透光性高熱伝導絶縁膜42の上に各膜78,79から成るゲート絶縁膜80が形成され、その上に非晶質シリコン膜63が形成されたデバイス構造が得られる。
【0095】
次に、アニール(処理温度;400℃程度)を行い、非晶質シリコン膜63中に取り込まれた水素を除去する脱水素処理を行う。
続いて、ELA法を用い、非晶質シリコン膜63の表面にエキシマレーザ光を照射することにより、非晶質シリコン膜63を加熱して結晶化させ、多結晶シリコン膜41を形成する。
【0096】
ここで、ゲート電極76の下側には透光性高熱伝導絶縁膜42が形成されているため、絶縁基板上の非晶質シリコン膜から基板への熱の逃げは、ゲート電極上の非晶質シリコン膜からの熱の逃げと大差がなくなる。従って、非晶質シリコン膜63の各部分のアニール到達温度は、従来の形態の非晶質シリコン膜63の各部分のアニール到達温度に比べれば、ほぼ均一にすることができる。つまり、各電極31,32の間に透光性高熱伝導絶縁膜33を設けることにより、非晶質シリコン膜63の各部分に必要なレーザ結晶化エネルギーがより最適な条件に近づけられる。そのため、多結晶シリコン膜34の各部分のグレインサイズは、従来の形態の多結晶シリコン膜81の各部分のグレインサイズに比べれば、ほぼ均一になる。
【0097】
その後、多結晶シリコン膜41にドレイン領域82およびソース領域83を形成し、図8に示す各部材を形成することにより、各画素102から成る画素部101が完成する。
【0098】
このように本実施形態によれば、以下の作用および効果を得ることができる。
[1] TFT106の能動層となる多結晶シリコン膜41において、各部分のグレインサイズはほぼ均一になっている。そのため、第1実施形態の前記(1)(2)と同様の作用および効果を得ることができる。
【0099】
[2] 上記[1] のように多結晶シリコン膜41の各部分のグレインサイズをほぼ均一にするには、透明絶縁基板71上に透光性高熱伝導絶縁膜42を形成し、その上にゲート電極76、ゲート絶縁膜80、非晶質シリコン膜63を順次形成した上で、従来の形態と同様にELA法を行うだけでよい。従って、その実施は簡単かつ容易である。
【0100】
尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよく、その場合でも同様の作用および効果を得ることができる。
〔1〕第1実施形態の工程4において、プラズマCVD法と全面エッチバック法を併用するのではなく、バイアススパッタ法を用いて表面が平坦な非晶質シリコン膜12を形成する。
【0101】
〔2〕第2実施形態の工程4において、CVD法と全面エッチバック法を併用するのではなく、バイアススパッタ法を用いて表面が平坦なシリコン酸化膜22を形成する。
【0102】
〔3〕第2実施形態の工程4において、TEOS(TetraEthyl OrthSilicate )膜から成る表面が平坦なシリコン酸化膜22を用いることで、全面エッチバック法による平坦化工程を省く。
【0103】
〔4〕第1,第2,第4実施形態において、ゲート電極76のテーパ部76bを省く。この場合、前記したようなテーパ部76bを設けることによる作用および効果については得られなくなるものの、各実施形態毎に説明した作用および効果については同様に得られる。
【0104】
〔5〕ゲート電極76,31および補助容量電極77,32を、クロム膜61以外の高融点金属(モリブデン、タングステン、タンタル、ハフニウム、ジルコニウム、ニオブ、チタン、バナジウム、レニウム、イリジウム、オスミウム、ロジウムなど)単体の膜や高融点金属合金膜、または複数層の高融点金属膜によって形成する。
【0105】
〔6〕TFT106を、LDD構造ではなくシングルドレイン(Single Drain)構造またはマルチゲート構造とする。
〔7〕透明絶縁基板71をセラミック基板やシリコン酸化膜などの絶縁層に置き代え、LCDではなく密着型イメージセンサや三次元ICなどに適用する。
【0106】
〔8〕TFT106を、エレクトロルミネッセンス素子を画素に用いたアクティブマトリックス方式の表示装置における画素駆動素子に適用する。
以上、各実施形態について説明したが、各実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
【0107】
(イ)前記レーザ光はエキシマレーザ光である表示装置の製造方法。
このようにすれば、効率的な結晶化を行うことができる。
【0108】
(ロ)前記レーザ光はエキシマレーザ光であり、当該エキシマレーザ光は前記平坦な絶縁膜に吸収され易い波長を有する表示装置の製造方法。
【0109】
このようにすれば、エキシマレーザ光が絶縁膜に一部吸収されるため、効果をさらに高めることができる。
【0110】
【発明の効果】
請求項1〜に記載の発明によれば、非晶質シリコン膜から多結晶シリコン膜を形成する際に、多結晶シリコン膜の各部分のグレインサイズは均一になる。
【0114】
また、素子特性の不均一化やオン電流の低下を防止することが可能な薄膜トランジスタの製造方法を提供することができる。
【0117】
請求項に記載の発明によれば、歩留りの低下や表示不良の発生を防止することが可能なアクティブマトリックス方式の表示装置、密着型イメージセンサ、三次元ICを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の画素の概略断面図。
【図2】第1実施形態の製造工程を説明するための概略断面図。
【図3】第1実施形態の作用を説明するための特性図。
【図4】第2実施形態の画素の概略断面図。
【図5】第2実施形態の製造工程を説明するための概略断面図。
【図6】第3実施形態の画素の概略断面図。
【図7】第3実施形態の製造工程を説明するための概略断面図。
【図8】第4実施形態の画素の概略断面図。
【図9】第4実施形態の製造工程を説明するための概略断面図。
【図10】アクティブマトリックス方式LCDのブロック構成図。
【図11】画素の等価回路図。
【図12】従来の形態の画素の概略断面図。
【図13】従来の形態の製造工程を説明するための概略断面図。
【図14】従来の形態の作用を説明するための特性図。
【符号の説明】
11,21,34,41…多結晶シリコン膜
12,63…非晶質シリコン膜
22…平坦な絶縁膜としてのシリコン酸化膜
33,42…透光性高熱伝導絶縁膜
71…透明絶縁基板
76,31…ゲート電極
80…ゲート絶縁膜
82…ドレイン領域
83…ソース領域
82a,83a…低濃度領域
82b,83b…高濃度領域
93…チャネル領域
101…画素部
106…TFT
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionThinMembrane transistor manufacturing method, Display device, contact image sensor, 3D ICIt is about.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an active matrix liquid crystal display (LCD) using a thin film transistor (TFT) has attracted attention as a high-quality display device.
[0003]
In the active matrix method, a pixel driving element (active element) and a signal storage element (pixel capacity) are integrated in each pixel arranged in the matrix, and a liquid crystal is driven quasi-statically by causing each pixel to perform a kind of storage operation. It is a method to do. That is, the pixel driving element functions as a switch that is switched on and off by a scanning signal. Then, a data signal (display signal) is transmitted to the display electrode through the pixel driving element in the on state, and the liquid crystal is driven. Thereafter, when the pixel driving element is turned off, the data signal applied to the display electrode is stored in the signal storage element in a charge state, and the liquid crystal is continuously driven until the pixel driving element is turned on next time. For this reason, even if the number of scanning lines increases and the driving time allocated to one pixel decreases, the driving of the liquid crystal is not affected and the contrast does not decrease.
[0004]
As the pixel driving element, a TFT is generally used. In a TFT, a semiconductor thin film formed on an insulating substrate is used as an active layer. Typical active layers are amorphous silicon films and polycrystalline silicon films. A TFT using an amorphous silicon film as an active layer is called an amorphous silicon TFT, and a TFT using a polycrystalline silicon film is called a polycrystalline silicon TFT. Polycrystalline silicon TFTs have the advantage of higher mobility and higher driving capability than amorphous silicon TFTs. Therefore, the polycrystalline silicon TFT can be used not only as a pixel driving element but also as an element constituting a logic circuit. Therefore, if a polycrystalline silicon TFT is used, not only the pixel portion but also the peripheral drive circuit portion arranged in the periphery thereof can be integrally formed on the same substrate. That is, the polycrystalline silicon TFT as the pixel driving element arranged in the pixel portion and the polycrystalline silicon TFT constituting the peripheral driving circuit portion are formed in the same process.
[0005]
FIG. 10 shows a block configuration of a general active matrix LCD.
Each scanning line (gate wiring) G1... Gn, Gn + 1... Gm and each data line (drain wiring) D1... Dn, Dn + 1. The gate lines G1 to Gm and the drain lines D1 to Dm are orthogonal to each other, and the pixel 102 is provided in the orthogonal part. Each of the gate lines G1 to Gm is connected to the gate driver 103 so that a gate signal (scanning signal) is applied. Each drain wiring D1 to Dm is connected to a drain driver (data driver) 104 so that a data signal (video signal) is applied. These drivers 103 and 104 constitute a peripheral drive circuit unit 105. An LCD in which at least one of the drivers 103 and 104 is formed on the same substrate as the pixel unit 101 is generally called a driver integrated type (driver built-in type) LCD. Note that the gate driver 103 may be provided on both sides of the pixel portion 101 in some cases. In some cases, the drain driver 104 is provided on both sides of the pixel portion 101.
[0006]
FIG. 11 shows an equivalent circuit of the pixel 102 provided in the orthogonal portion between the gate wiring Gn and the drain wiring Dn.
The pixel 102 includes a TFT 106 as a pixel driving element, a liquid crystal cell LC, and an auxiliary capacitor (storage capacitor or additional capacitor) SC. The gate of the TFT 106 is connected to the gate wiring Gn, and the drain of the TFT 106 is connected to the drain wiring Dn. The source of the TFT 106 is connected to the display electrode (pixel electrode) of the liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitor SC. The liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitor SC constitute the signal storage element. A voltage Vcom is applied to the common electrode (electrode opposite to the display electrode) of the liquid crystal cell LC. On the other hand, in the auxiliary capacitance SC, a constant voltage VR is applied to an electrode (hereinafter referred to as an auxiliary capacitance electrode) opposite to an electrode connected to the TFT source (hereinafter referred to as a storage electrode). The common electrode of the liquid crystal cell LC is literally a common electrode for all the pixels 102. A capacitance is formed between the display electrode and the common electrode of the liquid crystal cell LC. Note that the auxiliary capacitance electrode of the auxiliary capacitance SC may be connected to the adjacent gate wiring Gn + 1.
[0007]
In the pixel 102 configured as described above, when the gate line Gn is set to a positive voltage and a positive voltage is applied to the gate of the TFT 106, the TFT 106 is turned on. Then, the capacitance of the liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitance SC are charged by the data signal applied to the drain wiring Dn. On the other hand, when the gate wiring Gn is set to a negative voltage and a negative voltage is applied to the gate of the TFT 106, the TFT 106 is turned off, and the voltage applied to the drain wiring Dn at that time becomes the capacitance and auxiliary capacitance of the liquid crystal cell LC. Held by SC. In this way, by applying a data signal to be written to the pixel 102 to the drain wirings D1 to Dm and controlling the voltages of the gate wirings G1 to Gm, the pixel 102 can hold an arbitrary data signal. The transmittance of the liquid crystal cell LC changes according to the data signal held by the pixel 102, and an image is displayed.
[0008]
Here, important characteristics of the pixel 102 include a writing characteristic and a holding characteristic. What is required for the writing characteristics is that a desired video signal voltage is sufficiently written to the signal storage element (the liquid crystal cell LC and the auxiliary capacitor SC) within a unit time determined from the specification of the pixel portion 101. Is whether or not Also, what is required for the holding characteristic is whether or not the video signal voltage once written in the signal storage element can be held for a necessary time.
[0009]
The auxiliary capacitor SC is provided in order to increase the capacitance of the signal storage element and improve the holding characteristics. That is, the liquid crystal cell LC has a limit in increasing the capacitance because of its structure. Thus, the auxiliary capacitance SC compensates for the shortage of the capacitance of the liquid crystal cell LC.
[0010]
FIG. 12 shows a schematic cross section of a pixel 102 (pixel portion 101) in a conventional LCD having a transmissive configuration using a bottom-gate polycrystalline silicon TFT as the TFT 106. FIG.
[0011]
A liquid crystal layer 73 filled with liquid crystal is formed between the transparent insulating substrates 71 and 72 facing each other. A display electrode 74 of the liquid crystal cell LC is provided on the transparent insulating substrate 71 side, and a common electrode 75 of the liquid crystal cell LC is provided on the transparent insulating substrate 72 side. The electrodes 74 and 75 sandwich the liquid crystal layer 73. Opposite.
[0012]
A gate electrode 76 of the TFT 106 constituting the gate wiring Gn is formed on the surface of the transparent insulating substrate 71 on the liquid crystal layer 73 side. On the gate electrode 76 and the transparent insulating substrate 71, a gate insulating film 80 having a two-layer structure of a lower silicon nitride film 78 and an upper silicon oxide film 79 is formed. On the gate insulating film 80, a polycrystalline silicon film 81 that is an active layer of the TFT 106 is formed. A drain region 82 and a source region 83 of the TFT 106 are formed in the polycrystalline silicon film 81. The TFT 106 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and the drain region 82 and the source region 83 are composed of low concentration regions 82a and 83a and high concentration regions 82b and 83b, respectively. A channel region 93 is formed between the drain region 82 and the source region 83 in the polycrystalline silicon film 81.
[0013]
In the transparent insulating substrate 71 adjacent to the TFT 106, an auxiliary capacitor SC is formed in the same process as the TFT 106 is formed. A storage capacitor electrode 77 of the storage capacitor SC is formed on the surface of the transparent insulating substrate 71 on the liquid crystal layer 73 side. A dielectric film 84 is formed on the auxiliary capacitance electrode 77, and a storage electrode 85 of the auxiliary capacitance SC is formed on the dielectric film 84. The auxiliary capacitance electrode 77 has the same configuration as the gate electrode 76 and is formed in the same process. The dielectric film 84 is on the extension of the gate insulating film 80, and is formed in the same process with the same configuration as the gate insulating film 80. The storage electrode 85 is formed on the polycrystalline silicon film 81 and connected to the source region 83 of the TFT 106.
[0014]
A stopper layer 94 made of a silicon oxide film is formed on each of the channel region 93 and the storage electrode 85 in the polycrystalline silicon film 81. On the TFT 106 including the stopper layer 94 and the auxiliary capacitor SC, an interlayer insulating film 88 having a two-layer structure of a lower silicon oxide film 86 and an upper silicon nitride film 87 is formed. The high concentration region 82 b constituting the drain region 82 is connected to the drain electrode 90 constituting the drain wiring Dn through a contact hole 89 formed in the interlayer insulating film 88. A planarization insulating film 91 is formed on the drain electrode 90 and the interlayer insulating film 88. A display electrode 74 is formed on the planarization insulating film 91. The display electrode 74 is connected to a high concentration region 83 b constituting the source region 83 through a contact hole 92 formed in the planarization insulating film 91 and the interlayer insulating film 88. The drain electrode 90 has a two-layer structure of a lower molybdenum layer 90a and an upper aluminum alloy layer 90b. The display electrode 74 is made of ITO (Indium Tin Oxide).
[0015]
On the surface of the transparent insulating substrate 72 on the liquid crystal layer 73 side, color filters 95 for each of the three primary colors of light, red, green, and blue (RGB; Red Green Blue) are provided. A black matrix 96 as a light shielding film is provided between the color filters 95 for each color. An RGB color filter 95 is disposed on the display electrode 74. A black matrix 96 is disposed on the TFT 106.
[0016]
Next, a method of manufacturing the pixel 102 (pixel unit 101) in the conventional LCD configured as described above will be sequentially described.
Step 1 (see FIG. 13A): A chromium film 61 is formed on the transparent insulating substrate 71 using a sputtering method.
[0017]
Step 2 (see FIG. 13B): A resist pattern 62 for forming the gate electrode 76 and the auxiliary capacitance electrode 77 is formed on the chromium film 61.
Step 3 (see FIG. 13C); the chromium film 61 is etched by wet etching using the resist pattern 62 as an etching mask, thereby forming the gate electrode 76 and the auxiliary capacitance electrode 77 made of the chromium film 61. To do.
[0018]
At this time, since the etching solution enters the interface between the both ends of the resist pattern 62 and the chromium film 61, an undercut 61 a is generated in the chromium film 61 located at both ends of the resist pattern 62. Due to the undercut 61 a generated in the chromium film 61, the cross-sectional shapes of the gate electrode 76 and the auxiliary capacitance electrode 77 are tapered with the center portion being flat and the both end portions being inclined. In the following description, the flat portion at the center of the gate electrode 76 is referred to as a flat portion 76a, and the inclined end portions are referred to as tapered portions 76b.
[0019]
Step 4 (see FIG. 13D): A silicon nitride film 78, a silicon oxide film 79, and an amorphous silicon film are formed on the electrodes 76 and 77 and the transparent insulating substrate 71 by using a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. 63 is formed continuously. As a result, a gate insulating film 80 composed of the respective films 78 and 79 is formed, and a device structure in which the amorphous silicon film 63 is formed thereon is obtained.
[0020]
Next, annealing (processing temperature; about 400 ° C.) is performed, and dehydrogenation processing for removing hydrogen taken into the amorphous silicon film 63 is performed.
Subsequently, by irradiating the surface of the amorphous silicon film 63 with excimer laser light, the amorphous silicon film 63 is heated and crystallized to form a polycrystalline silicon film 81. As described above, the laser annealing method using excimer laser light is called an ELA (Excimer Laser Anneal) method.
[0021]
Thereafter, the drain region 82 and the source region 83 are formed in the polycrystalline silicon film 81, and each member shown in FIG. 12 is formed, whereby the pixel portion 101 including each pixel 102 is completed.
[0022]
Incidentally, the tapered portion 76 b is provided in the gate electrode 76 in order to ensure the withstand voltage of the gate insulating film 80 and the dielectric film 84. That is, when the gate electrode 76 does not have the taper portion 76 b, electrolytic concentration tends to occur at the end portion of the gate electrode 76. In addition, when the gate electrode 76 does not have the taper portion 76b, the step coverage of the gate insulating film 80 located on the quad portions at both ends of the gate electrode 76 is deteriorated, and the thickness of the gate insulating film 80 in that portion is reduced. getting thin. As a result, the withstand voltage of the gate insulating film 80 at the end of the gate electrode 76 may be reduced. If the gate electrode 76 is provided with the tapered portion 76b, the electrolytic concentration at the end of the gate electrode 76 is eased and the step coverage of the gate insulating film 80 at the end of the gate electrode 76 is improved. It is possible to prevent the gate insulating film 80 from becoming thin.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
The gate electrode 76 is formed from a chromium film 61 having a high thermal conductivity. Therefore, the annealing temperature of the amorphous silicon film 63 formed on the gate electrode 76 is the amorphous temperature formed on the transparent insulating substrate 71 due to heat escape from the gate electrode 76 when performing the ELA method. It becomes lower than the temperature of the silicon film 63. The cross-sectional shape of the gate electrode 76 is tapered, and includes a flat portion 76a at the center and tapered portions 76b inclined at both ends. Since the heat transfer rate from the tapered portion 76b of the gate electrode 76 is smaller than that of the flat portion 76a, the annealing temperature of the amorphous silicon film 63 formed on the tapered portion 76b is higher than that on the flat portion 76a. Become higher.
[0024]
In other words, the amorphous silicon film 63 formed on the gate electrode 76 requires higher laser crystallization energy than the amorphous silicon film 63 formed on the transparent insulating substrate 71. On the gate electrode 76, the amorphous silicon film 63 formed on the flat portion 76a has higher laser crystallization energy than the amorphous silicon film 63 formed on the tapered portion 76b. Necessary. That is, the laser crystallization energy required for the amorphous silicon film 63 decreases in the order on the transparent insulating substrate 71 → on the tapered portion 76b → on the flat portion 76a.
[0025]
The higher the laser irradiation energy during ELA, the larger the grain size (crystal grain size) of the polycrystalline silicon film 81. Therefore, the grain size of the polycrystalline silicon film 81 formed on the gate electrode 76 is smaller than that of the polycrystalline silicon film 81 formed on the transparent insulating substrate 71. Then, on the gate electrode 76, the polycrystalline silicon film 81 formed on the flat portion 76a has a grain size smaller than that of the polycrystalline silicon film 81 formed on the tapered portion 76b. That is, the grain size of the polycrystalline silicon film 81 decreases in order of the transparent insulating substrate 71, the taper portion 76b, and the flat portion 76a.
[0026]
Here, the polycrystalline silicon film 81 formed on the flat portion 76 a of the gate electrode 76 corresponds to the channel region 93. The polycrystalline silicon film 81 formed on the tapered portion 76 b of the gate electrode 76 corresponds to the low concentration regions 82 a and 83 a of the drain region 82 or the source region 83. The polycrystalline silicon film 81 formed on the transparent insulating substrate 71 corresponds to the high concentration regions 82 b and 83 b of the drain region 82 or the source region 83. Therefore, the grain size of the polycrystalline silicon film 81 decreases in the order of the high concentration regions 82b and 83b → the low concentration regions 82a and 83a → the channel region 93.
[0027]
FIG. 14 shows the relationship between the laser irradiation energy during ELA and the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 81.
In the polycrystalline silicon film 81, when the laser crystallization energy value is E1, the grain size of the portions corresponding to the high concentration regions 82b and 83b (portions on the transparent insulating substrate 71) has a peak value. When the laser crystallization energy value is E2, the grain size of the portions corresponding to the low concentration regions 82a and 83a (portions on the taper portion 76b) has a peak value. When the laser crystallization energy value is E3, the grain size of the portion corresponding to the channel region 93 (portion on the flat portion 76a) takes a peak value. These laser crystallization energy values E1, E2, and E3 have a relationship of E1 <E2 <E3.
[0028]
As described above, when the grain size of the polycrystalline silicon film 81 is nonuniform in each portion, the element characteristics of the TFT 106 become nonuniform. In particular, as the grain size on the taper portion 76b becomes non-uniform, the sheet resistances of the regions 82a and 83a vary greatly, and the on-current of the TFT 106 varies. This is because the sheet resistance of each of the regions 82a and 83a directly acts as a parasitic resistance.
[0029]
Of the TFTs 106 formed on the transparent insulating substrate 71, when the element characteristics of a certain number of TFTs 106 become non-uniform or the on-current becomes less than a required value, the pixel unit 101 using the transparent insulating substrate 71 is It must be discarded as a defective product. In addition, when some element characteristics of the TFTs 106 formed on the transparent insulating substrate 71 are not uniform or the on-current is less than a required value, display unevenness occurs in the pixel portion 101. That is, non-uniformity in the element characteristics of the TFT 106 and a decrease in on-state current cause a decrease in the yield of the pixel portion 101 and a display defect.
[0030]
The present invention has been made to solve the above problems, and has the following objects..
[0031]
  ElementaryProvided is a method for manufacturing a thin film transistor capable of preventing non-uniform characteristics and a decrease in on-state current.
  WalkActive matrix type display device capable of preventing yield loss and display failure, Contact image sensor, 3D ICI will provide a.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1 is provided on an insulating substrate.Made of refractory metal or refractory metal alloyForming a gate electrode; forming a gate insulating film on the insulating substrate and on the gate electrode; forming an amorphous silicon film on the gate insulating film so as to have a flat surface; In the method of manufacturing a thin film transistor, the step of crystallizing the amorphous silicon film by irradiating the surface of the amorphous silicon film with a laser beam to form a polycrystalline silicon film is performed. In the step of forming the film, the drain and source regions in the polycrystalline silicon filmThe part corresponding toThe channel region in the polycrystalline silicon filmThe part corresponding toThe drain and source regions are formed to be thicker thanThe part corresponding toEnergy required for crystallization inWhenThe channel regionThe part corresponding toEnergy required for crystallization inAnd evenlyThe gist of the invention is to make the grain sizes of the drain, source region and channel region uniform.
[0033]
  The invention according to claim 2 is provided on an insulating substrate.Made of refractory metal or refractory metal alloyForming a gate electrode; forming a gate insulating film on the insulating substrate and on the gate electrode; forming an amorphous silicon film on the gate insulating film; and the amorphous silicon film A step of forming an insulating film with a flat surface on the surface and irradiating the surface of the amorphous silicon film with a laser beam through the flat insulating film to crystallize the amorphous silicon film to Forming a crystalline silicon film and etching the flat insulating film;Ion implantation maskAnd forming a drain, a source region, and a channel region in the polycrystalline silicon film.The insulating film on the amorphous silicon film is formed so that the film thickness of the part corresponding to the drain and source regions is larger than the film thickness of the part corresponding to the channel region.The gist.
  The invention according to claim 3Forming a gate electrode made of a refractory metal or a refractory metal alloy on an insulating substrate, forming a gate insulating film on the insulating substrate and the gate electrode, and forming an amorphous on the gate insulating film A step of forming a silicon film; a step of forming an insulating film having a flat surface on the amorphous silicon film; and irradiating the surface of the amorphous silicon film with the laser light through the flat insulating film. Thus, in the method of manufacturing a thin film transistor, the step of crystallizing the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film, wherein the step of forming the polycrystalline silicon film includes: The insulating film is formed so that the film thickness of the portion corresponding to the drain and source regions is larger than the film thickness of the portion corresponding to the channel region, thereby corresponding to the drain and source regions. The gist of the present invention is to make the energy required for crystallization in a minute and the energy required for crystallization in a portion corresponding to the channel region uniform, and to make the grain sizes of the drain, source region, and channel region uniform. .
[0034]
  Claim4The invention described in claim 1~ClaimAny one item of 3In the method of manufacturing a thin film transistor described in (1), the gist is that the laser light is KrF excimer laser light or ArF excimer laser light.
[0035]
  Claim5The invention described in claim 14An active matrix display device using the thin film transistor manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to any one of the above is the gist.
[0036]
  Claim6The invention described in claim 14The gist of the contact image sensor using the thin film transistor manufactured by the method of manufacturing a thin film transistor described in any one of the above.
[0037]
  Claim7The invention described in claim 14The gist is a three-dimensional IC using the thin film transistor manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to any one of the above.
[0045]
In the embodiments of the invention described below, the “high thermal conductive film” described in the claims or means for solving the problems is composed of the silicon oxide film 22, and the “high thermal conductive insulating film” is also a transparent material. It is comprised from the photoconductive high heat conductive insulating films 33 and 42.
[0046]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same constituent members as those in the conventional embodiment shown in FIGS. 10 to 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0047]
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic cross section of a pixel 102 (pixel portion 101) in the LCD of the first embodiment having a transmission type configuration using a bottom gate structure polycrystalline silicon TFT as the TFT 106.
[0048]
The present embodiment is different from the conventional embodiment shown in FIG. 12 in the following points.
[1] The surface of the polycrystalline silicon film 11 serving as an active layer of the TFT 106 is flattened, and the film thickness of the portion corresponding to the drain region 82 and the source region 83 is equal to the film thickness of the portion corresponding to the channel region 93. It is thicker than that.
[0049]
[2] The grain size of each part of the polycrystalline silicon film 11 is substantially uniform.
Next, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated sequentially.
[0050]
Step 1 (see FIG. 2 (a)) to step 3 (see FIG. 2 (c)); the same as the conventional step 1 (see FIG. 13 (a)) to step 3 (see FIG. 13 (c)). is there.
Step 4 (see FIG. 2D): A silicon nitride film 78, a silicon oxide film 79, and an amorphous silicon film 12 are successively formed on the electrodes 76 and 77 and the transparent insulating substrate 71 using a plasma CVD method. Form. As a result, a gate insulating film 80 composed of the films 78 and 79 is formed, and the amorphous silicon film 12 is formed thereon. Here, the amorphous silicon film 12 is formed thicker than the conventional amorphous silicon film 63. Then, the surface of the amorphous silicon film 12 is flattened by using an entire etch back method.
[0051]
Next, annealing (processing temperature; about 400 ° C.) is performed, and dehydrogenation processing is performed to remove hydrogen taken into the amorphous silicon film 12.
Subsequently, by using the ELA method, the surface of the amorphous silicon film 12 is irradiated with excimer laser light, whereby the amorphous silicon film 12 is heated and crystallized to form the polycrystalline silicon film 11. At this time, the excimer laser beam having a sheet beam shape or a rectangular beam shape is irradiated with pulses. The irradiation area of the laser beam is about 150 × 0.3 mm, and the entire surface of the amorphous silicon film 12 on the transparent insulating substrate 71 is irradiated while shifting the position of the laser beam.
[0052]
Here, the surface of the amorphous silicon film 12 is flattened, and the thickness of the portion corresponding to the drain region 82 and the source region 83 is larger than the thickness of the portion corresponding to the channel region 93. Yes.
[0053]
Therefore, since the amorphous silicon film on each of the regions 82 and 83 has a large film thickness, it requires a large irradiation energy for crystallization, and the grain size of the crystallized polycrystalline silicon film is smaller than that of the conventional form. . Therefore, the difference in grain size between the polycrystalline silicon film in the channel region and the polycrystalline silicon film in the drain / source region in the conventional form becomes smaller and narrower.
[0054]
On the gate electrode 76, the amorphous silicon film 12 formed on the tapered portion 76b also requires higher irradiation energy than the amorphous silicon film 12 formed on the flat portion 76a. However, the grain size difference of the polycrystalline silicon film is smaller than that of the conventional configuration. Further, the amorphous silicon film 12 formed on the tapered portion 76b on the gate electrode 76 also has higher irradiation energy due to crystallization than the amorphous silicon film 12 formed on the flat portion 76a. Although necessary, the grain size difference of the polycrystalline silicon film is smaller than in the conventional embodiment.
[0055]
That is, although the laser crystallization energy required for the amorphous silicon film 12 is large in the transparent insulating substrate 71, the tapered portion 76b, and the flat portion 76a, the grain size difference of the polycrystalline silicon film in each portion is Smaller than the form. That is, by planarizing the surface of the amorphous silicon film 12, the laser crystallization energy applied to each portion of the amorphous silicon film 12 can be brought close to the optimum condition.
[0056]
As a result, the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 11 is substantially uniform as compared with the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 81 of the conventional form. FIG. 3 shows the relationship between the laser irradiation energy during ELA and the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 11.
[0057]
In the polycrystalline silicon film 11, when the laser crystallization energy value is E1 ', the grain size of the portions corresponding to the high concentration regions 82b and 83b (portions on the transparent insulating substrate 71) has a peak value. When the laser crystallization energy value is E2 ', the grain size of the portion corresponding to the low concentration regions 82a and 83a (portion on the tapered portion 76b) takes a peak value. When the laser crystallization energy value is E3, the grain size of the portion corresponding to the channel region 93 (portion on the flat portion 76a) takes a peak value. These laser crystallization energy values E1 ', E2', and E3 have a relationship of E1 '<E2' <E3. However, the values E1 'and E2' are higher than the values E1 and E2 of the conventional form. That is, the values E1 ', E2', E3 are closer to each other, and the crystallized polycrystalline silicon film is made more uniform.
[0058]
Thereafter, a drain region 82 and a source region 83 are formed in the polycrystalline silicon film 11, and each member shown in FIG. 1 is formed, whereby the pixel portion 101 including each pixel 102 is completed.
[0059]
Thus, according to this embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) In the polycrystalline silicon film 11 serving as an active layer of the TFT 106, the grain size of each portion is substantially uniform. Therefore, the element characteristics of the TFT 106 are made uniform. Further, the grain sizes of the regions 82a and 83a can be made uniform, and the on-current of the TFT 106 can be stabilized.
[0060]
(2) From (1) above, it becomes possible to stabilize the element characteristics of all TFTs 106 formed on the transparent insulating substrate 71 and to increase the on-current to a required value or more, and to reduce the yield of the pixel portion 101. And display defects can be prevented.
[0061]
(3) As described in (1) above, in order to make the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 11 substantially uniform, the amorphous silicon film 12 is formed thick and then the surface thereof is flattened. It is only necessary to perform the ELA method in the same manner as in the first embodiment. Therefore, its implementation is simple and easy.
[0062]
(4) Since the surface of the amorphous silicon film 12 is flattened, it is easy to uniformly irradiate the entire surface of the amorphous silicon film 12 with excimer laser light. Therefore, the laser crystallization energy applied to each portion of the amorphous silicon film 12 can be easily made uniform, and the function and effect (1) can be further enhanced.
[0063]
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a schematic cross section of the pixel 102 (pixel unit 101) in the LCD of the second embodiment having a transmission type configuration using a bottom gate structure polycrystalline silicon TFT as the TFT 106. FIG.
[0064]
In the present embodiment, the difference from the conventional form shown in FIG. 12 is that the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 21 that becomes the active layer of the TFT 106 is substantially uniform.
Next, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated sequentially.
[0065]
Step 1 (see FIG. 5 (a)) to step 3 (see FIG. 5 (c)); same as step 1 (see FIG. 13 (a)) to step 3 (see FIG. 13 (c)) of the conventional form. is there.
Step 4 (see FIG. 5D): Using the plasma CVD method, a silicon nitride film 78, a silicon oxide film 79, and an amorphous silicon film 63 are successively formed on the electrodes 76 and 77 and the transparent insulating substrate 71. Form. As a result, a gate insulating film 80 composed of the films 78 and 79 is formed, and an amorphous silicon film 63 is formed thereon.
[0066]
Next, annealing (processing temperature; about 400 ° C.) is performed, and dehydrogenation processing for removing hydrogen taken into the amorphous silicon film 63 is performed.
Step 5 (see FIG. 5E): A thick silicon oxide film 22 is formed on the amorphous silicon film 63 by CVD. Then, the entire surface of the silicon oxide film 22 is flattened by using the entire surface etch back method.
[0067]
Subsequently, the ELA method is used to irradiate the surface of the amorphous silicon film 63 through the silicon oxide film 22 with excimer laser light so that the amorphous silicon film 63 is heated and crystallized, and polycrystalline silicon is obtained. A film 21 is formed.
[0068]
Here, the surface of the silicon oxide film 22 is flattened, and the thickness of the portion corresponding to the drain region 82 and the source region 83 is larger than the thickness of the portion corresponding to the channel region 93. Therefore, when performing the ELA method, the laser irradiation energy is more attenuated on the drain / source region than on the channel region by the silicon oxide film on the surface. As a result, the crystallization energy effectively applied to the amorphous silicon film becomes lower as the surface silicon oxide film becomes thicker, and becomes harder to crystallize on the drain / source region (insulating substrate).
[0069]
As the excimer laser light, it is desirable to use light having a wavelength that is easily absorbed by the silicon oxide film 22, and specifically, KrF excimer laser light (wavelength: 248 nm) or ArF excimer laser light (wavelength: 198 nm). Use it.
[0070]
As a result, the annealing arrival temperature of each part of the amorphous silicon film 63 of this embodiment can be made substantially uniform as compared with the arrival temperature of each part of the amorphous silicon film 63 of the conventional form. Become. That is, by forming the silicon oxide film 22 on the amorphous silicon film 63 and flattening the surface of the silicon oxide film 22, effective laser crystallization given to each part of the amorphous silicon film 63. Energy can be brought close to optimal conditions. Therefore, the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 21 is substantially uniform as compared with the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 81 of the conventional form.
[0071]
Thereafter, a photoresist film (not shown) is formed on the silicon oxide film 22, exposed from the back surface (the surface on which the TFT 106 is not formed) of the transparent insulating substrate 71, and developed, whereby the gate electrode 76 and the auxiliary capacitance electrode 77 are formed. Only the photoresist film at the corresponding position is left. Then, the stopper layer 94 made of the silicon oxide film 22 is formed by etching the silicon oxide film 22 using a wet etching method using the remaining photoresist film as an etching mask.
[0072]
Next, the drain region 82 and the source region 83 are formed in the polycrystalline silicon film 21 using the stopper layer 94 as an ion implantation mask. Subsequently, by forming each member shown in FIG. 4, the pixel portion 101 including each pixel 102 is completed.
[0073]
Thus, according to this embodiment, the following operations and effects can be obtained.
{1} In the polycrystalline silicon film 21 serving as an active layer of the TFT 106, the grain size of each portion is substantially uniform. Therefore, the same operations and effects as the above (1) and (2) of the first embodiment can be obtained.
{2} As in {1} above, in order to make the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 21 substantially uniform, the silicon oxide film 22 is formed thick on the amorphous silicon film 63 and then the surface thereof is flattened. Then, it is only necessary to perform the ELA method as in the conventional embodiment. Therefore, its implementation is simple and easy.
[0074]
Since the {3} silicon oxide film 22 becomes the stopper layer 94 in a later process, the formation of the silicon oxide film 22 does not complicate the entire process.
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a schematic cross section of the pixel 102 (pixel portion 101) in the LCD of the third embodiment having a transmission type configuration using a bottom gate structure polycrystalline silicon TFT as the TFT 106. FIG.
[0075]
The present embodiment is different from the conventional embodiment shown in FIG. 12 in the following points.
(1) The cross-sectional shapes of the gate electrode 31 of the TFT 106 and the auxiliary capacitance electrode 32 of the auxiliary capacitance SC are rectangular, and no tapered portion as in the conventional configuration is provided.
[0076]
(2) A translucent high thermal conductive insulating film 33 is formed between the gate electrode 31 and the auxiliary capacitance electrode 32. That is, the translucent high thermal conductive insulating film 33 is formed so as to sandwich the gate electrode 31. And the surface which consists of each electrode 31 and 32 and the translucent high heat conductive insulating film 33 is planarized.
[0077]
(3) The grain size of each portion of the polycrystalline silicon film 34 that becomes the active layer of the TFT 106 is substantially uniform. The thickness of the polycrystalline silicon film 34 is uniform, and the lower side of the polycrystalline silicon film 34 (the electrodes 31 and 32 and the translucent high thermal conductive insulating film 33) is formed as described in (2) above. Since the surface is planarized, the surface of the polycrystalline silicon film 34 is also planarized.
[0078]
Next, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated sequentially.
Step 1 (see FIG. 7A); A translucent high thermal conductive insulating film 33 is formed on the transparent insulating substrate 71. The translucent high heat conductive insulating film 33 includes a diamond thin film.
[0079]
Step 2 (see FIG. 7B): A resist pattern 35 for forming the gate electrode 31 and the auxiliary capacitance electrode 32 is formed on the translucent high thermal conductive insulating film 33.
Step 3 (see FIG. 7C): The light-transmitting high heat conductive insulating film 33 is etched by etching the light transmitting high heat conductive insulating film 33 using an anisotropic etching method using the resist pattern 35 as an etching mask. A recess 33a is formed on the transparent insulating substrate 71 from the recess 33a.
[0080]
Next, using a sputtering method, a chromium film 61 is formed on the transparent insulating substrate 71 exposed from the translucent high heat conductive insulating film 33 and the concave portion 33a, and the concave portion 33a of the translucent high heat conductive insulating film 33 is formed into the chromium film. Embed by 61.
[0081]
Step 4 (see FIG. 7D): The entire surface etch-back method is used to remove the chromium film 61 formed on the light-transmitting high heat conductive insulating film 33, so that the light transmitting high heat conductive insulating film 33 and chromium are removed. The surface made of the film 61 is flattened. As a result, the gate electrode 31 and the auxiliary capacitance electrode 32 made of the chromium film 61 embedded in the concave portion 33a of the translucent high thermal conductive insulating film 33 are formed.
[0082]
Step 5 (see FIG. 7 (e)): A silicon nitride film 78, a silicon oxide film 79, and an amorphous silicon film 63 are formed on the electrodes 31, 32 and the translucent high thermal conductive insulating film 33 by using a plasma CVD method. Are formed continuously. As a result, a gate insulating film 80 composed of the films 78 and 79 is formed, and an amorphous silicon film 63 is formed thereon. Here, since the device surface comprising the electrodes 31 and 32 and the translucent high thermal conductive insulating film 33 is flattened, the surfaces of the films 78, 79 and 63 formed with a uniform film thickness thereon are also included. All are flattened.
[0083]
Next, annealing (processing temperature; about 400 ° C.) is performed, and dehydrogenation processing for removing hydrogen taken into the amorphous silicon film 63 is performed.
Subsequently, by using the ELA method, the surface of the amorphous silicon film 63 is irradiated with excimer laser light, whereby the amorphous silicon film 63 is heated and crystallized to form a polycrystalline silicon film 34.
[0084]
Here, between the gate electrode 31 and the auxiliary capacitance electrode 32, a translucent high thermal conductive insulating film 33 is formed. Therefore, when performing the ELA method, the heat escape from the amorphous silicon film on the insulating substrate to the substrate is not significantly different from the heat escape from the amorphous silicon film on the gate electrode. Therefore, the annealing temperature of each part of the amorphous silicon film 63 can be made substantially uniform as compared with the annealing temperature of each part of the amorphous silicon film 63 of the conventional form. That is, by providing the translucent high thermal conductive insulating film 33 between the electrodes 31 and 32, the laser crystallization energy required for each part of the amorphous silicon film 63 can be made closer to the optimum condition. Therefore, the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 34 is substantially uniform as compared with the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 81 of the conventional form.
[0085]
Thereafter, a drain region 82 and a source region 83 are formed in the polycrystalline silicon film 34, and each member shown in FIG. 6 is formed, whereby the pixel portion 101 including each pixel 102 is completed.
[0086]
Thus, according to this embodiment, the following operations and effects can be obtained.
<1> In the polycrystalline silicon film 34 serving as an active layer of the TFT 106, the grain size of each portion is substantially uniform. Therefore, the same operations and effects as the above (1) and (2) of the first embodiment can be obtained.
[0087]
<2> In order to make the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 34 substantially uniform as described in <1> above, a translucent high thermal conductive insulating film 33 is provided between the gate electrode 31 and the auxiliary capacitance electrode 32. Then, after the gate insulating film 80 and the amorphous silicon film 63 are sequentially formed thereon, it is only necessary to perform the ELA method as in the conventional embodiment. Therefore, its implementation is simple and easy.
[0088]
<3> Since the surface of the amorphous silicon film 63 is planarized, it is easy to uniformly irradiate the entire surface of the amorphous silicon film 63 with excimer laser light. Therefore, the laser crystallization energy applied to each part of the amorphous silicon film 63 can be easily made uniform, and the operation and effect of the above <1> can be further enhanced.
[0089]
<4> Although the gate electrode 31 is not provided with a taper portion, the surface composed of the electrodes 31 and 32 and the light-transmitting high thermal conductive insulating film 33 is flattened. Therefore, the surface of the gate insulating film 80 is also flattened, the film thickness is made uniform, and it is not partially thinned. Further, no electrolytic concentration occurs at the end of the gate electrode 76. Therefore, a sufficient withstand voltage of the gate electrode 31 can be ensured.
[0090]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 shows a schematic cross section of the pixel 102 (pixel portion 101) in the LCD of the fourth embodiment having a transmissive configuration using a bottom gate polycrystalline silicon TFT as the TFT 106. FIG.
[0091]
The present embodiment is different from the conventional embodiment shown in FIG. 12 in the following points.
(1) A translucent high thermal conductive insulating film 42 is formed on the entire surface of the transparent insulating substrate 71, and a gate electrode 76 and an auxiliary capacitance electrode 77 are formed on the translucent high thermal conductive insulating film 42.
[0092]
(2) The grain size of each portion of the polycrystalline silicon film 41 that becomes the active layer of the TFT 106 is substantially uniform.
Next, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated sequentially.
[0093]
Step 1 (see FIG. 9A); A translucent high thermal conductive insulating film 42 is formed on the transparent insulating substrate 71. The translucent high thermal conductive insulating film 42 includes a diamond thin film. Next, a chromium film 61 is formed on the translucent high thermal conductive insulating film 42 by sputtering.
[0094]
Step 2 (see FIG. 9B) to Step 3 (see FIG. 9C); the same as Step 2 (see FIG. 13B) to Step 3 (see FIG. 13C) of the conventional form. is there.
Step 4 (see FIG. 9D): A silicon nitride film 78, a silicon oxide film 79, and an amorphous silicon film 63 are formed on the electrodes 76 and 77 and the light-transmitting high thermal conductive insulating film 42 by using a plasma CVD method. Are formed continuously. As a result, a device structure is obtained in which the gate insulating film 80 composed of the respective films 78 and 79 is formed on the translucent high thermal conductive insulating film 42 and the amorphous silicon film 63 is formed thereon.
[0095]
Next, annealing (processing temperature; about 400 ° C.) is performed, and dehydrogenation processing for removing hydrogen taken into the amorphous silicon film 63 is performed.
Subsequently, by using an ELA method, the surface of the amorphous silicon film 63 is irradiated with excimer laser light, whereby the amorphous silicon film 63 is heated and crystallized to form a polycrystalline silicon film 41.
[0096]
Here, since the translucent high thermal conductive insulating film 42 is formed on the lower side of the gate electrode 76, the heat escape from the amorphous silicon film on the insulating substrate to the substrate is caused by the amorphous on the gate electrode. The heat escape and large difference from the quality silicon film are eliminated. Therefore, the annealing temperature of each part of the amorphous silicon film 63 can be made substantially uniform as compared with the annealing temperature of each part of the amorphous silicon film 63 of the conventional form. That is, by providing the translucent high thermal conductive insulating film 33 between the electrodes 31 and 32, the laser crystallization energy required for each part of the amorphous silicon film 63 can be made closer to the optimum condition. Therefore, the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 34 is substantially uniform as compared with the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 81 of the conventional form.
[0097]
Thereafter, the drain region 82 and the source region 83 are formed in the polycrystalline silicon film 41, and each member shown in FIG. 8 is formed, whereby the pixel portion 101 including each pixel 102 is completed.
[0098]
Thus, according to this embodiment, the following operations and effects can be obtained.
[1] In the polycrystalline silicon film 41 serving as an active layer of the TFT 106, the grain size of each portion is substantially uniform. Therefore, the same operations and effects as the above (1) and (2) of the first embodiment can be obtained.
[0099]
[2] As described in [1] above, in order to make the grain size of each part of the polycrystalline silicon film 41 substantially uniform, a translucent high thermal conductive insulating film 42 is formed on the transparent insulating substrate 71, and on it. After the gate electrode 76, the gate insulating film 80, and the amorphous silicon film 63 are sequentially formed, the ELA method may be performed as in the conventional embodiment. Therefore, its implementation is simple and easy.
[0100]
Each of the above embodiments may be modified as follows, and even in that case, the same operation and effect can be obtained.
[1] In step 4 of the first embodiment, the amorphous silicon film 12 having a flat surface is formed by using a bias sputtering method, instead of using the plasma CVD method and the entire surface etchback method.
[0101]
[2] In step 4 of the second embodiment, the silicon oxide film 22 having a flat surface is formed by using a bias sputtering method, instead of using the CVD method and the entire surface etchback method.
[0102]
[3] In the step 4 of the second embodiment, the planarization step by the entire etch back method is omitted by using the silicon oxide film 22 having a flat surface made of a TEOS (TetraEthyl OrthSilicate) film.
[0103]
[4] In the first, second, and fourth embodiments, the tapered portion 76b of the gate electrode 76 is omitted. In this case, although the operation and effect obtained by providing the tapered portion 76b as described above cannot be obtained, the operation and effect described for each embodiment can be similarly obtained.
[0104]
[5] The gate electrodes 76 and 31 and the auxiliary capacitance electrodes 77 and 32 are made of refractory metals other than the chromium film 61 (molybdenum, tungsten, tantalum, hafnium, zirconium, niobium, titanium, vanadium, rhenium, iridium, osmium, rhodium, etc. ) A single film, a refractory metal alloy film, or a multi-layered refractory metal film.
[0105]
[6] The TFT 106 has a single drain structure or a multi-gate structure instead of the LDD structure.
[7] The transparent insulating substrate 71 is replaced with an insulating layer such as a ceramic substrate or a silicon oxide film, and applied to a contact image sensor or a three-dimensional IC instead of an LCD.
[0106]
[8] The TFT 106 is applied to a pixel driving element in an active matrix display device using an electroluminescence element as a pixel.
Each embodiment has been described above, but technical ideas other than the claims that can be grasped from each embodiment will be described below together with their effects.
[0107]
  (I)in frontThe laser beam is an excimer laser beam.
  In this way, efficient crystallization can be performed.
[0108]
  (B)in frontThe laser beam is an excimer laser beam, and the excimer laser beam is a method for manufacturing a display device having a wavelength that is easily absorbed by the flat insulating film.
[0109]
  In this way, excimer laser light is partially absorbed by the insulating film., EffectThe fruit can be further enhanced.
[0110]
【The invention's effect】
  Claims 1 to4According to the invention described in (1), when the polycrystalline silicon film is formed from the amorphous silicon film, the grain size of each portion of the polycrystalline silicon film becomes uniform.
[0114]
  Also,It is possible to provide a method for manufacturing a thin film transistor capable of preventing nonuniform element characteristics and a decrease in on-state current.
[0117]
  Claim5~7According to the invention described in (1), it is possible to provide an active matrix type display device, a contact image sensor, and a three-dimensional IC capable of preventing a decrease in yield and display failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pixel according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the first embodiment.
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the operation of the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a pixel according to a second embodiment.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the second embodiment.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a pixel according to a third embodiment.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the third embodiment.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a pixel according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the fourth embodiment.
FIG. 10 is a block diagram of an active matrix LCD.
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of a pixel.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a conventional pixel.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional manufacturing process.
FIG. 14 is a characteristic diagram for explaining the operation of a conventional embodiment.
[Explanation of symbols]
11, 21, 34, 41 ... polycrystalline silicon film
12, 63 ... amorphous silicon film
22: Silicon oxide film as a flat insulating film
33, 42 ... Translucent high thermal conductive insulating film
71 ... Transparent insulating substrate
76, 31 ... gate electrode
80 ... Gate insulating film
82 ... Drain region
83 ... Source region
82a, 83a ... low concentration region
82b, 83b ... high concentration region
93 ... Channel region
101: Pixel portion
106 ... TFT

Claims (7)

絶縁基板上に高融点金属又は高融点金属合金からなるゲート電極を形成する工程と、
前記絶縁基板上及び前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に表面が平坦となるように非晶質シリコン膜を形成する工程と、
前記非晶質シリコン膜の表面にレーザ光を照射することにより前記非晶質シリコン膜を結晶化させて多結晶シリコン膜を形成する工程と
を実行する薄膜トランジスタの製造方法において、
前記多結晶シリコン膜を形成する工程では、該多結晶シリコン膜におけるドレイン,ソース領域に対応する部分の膜厚を前記多結晶シリコン膜におけるチャネル領域に対応する部分の膜厚よりも厚く形成することで前記ドレイン,ソース領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギー前記チャネル領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギーとを均一にし、前記ドレイン,ソース領域及び前記チャネル領域のグレインサイズを均一にすることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
Forming a gate electrode made of a refractory metal or a refractory metal alloy on an insulating substrate;
Forming a gate insulating film on the insulating substrate and the gate electrode;
Forming an amorphous silicon film on the gate insulating film so as to have a flat surface;
In the method of manufacturing a thin film transistor, the step of crystallizing the amorphous silicon film by irradiating the surface of the amorphous silicon film with a laser beam to form a polycrystalline silicon film,
In the step of forming the polycrystal silicon film, the film thickness of the portion corresponding to the drain and source regions in the polycrystal silicon film is made thicker than the thickness of the portion corresponding to the channel region in the polycrystal silicon film. in said drain, a uniform and energy required for crystallization in the portion corresponding to the energy and the channel region necessary for crystallization of the part corresponding to the source region, the drain, grain size of the source region and the channel region A method of manufacturing a thin film transistor, characterized by making the thickness uniform.
絶縁基板上に高融点金属又は高融点金属合金からなるゲート電極を形成する工程と、
前記絶縁基板上及び前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に非晶質シリコン膜を形成する工程と、
前記非晶質シリコン膜上に表面が平坦な絶縁膜を形成する工程と、
前記平坦な絶縁膜を介して前記非晶質シリコン膜の表面にレーザ光を照射することにより、該非晶質シリコン膜を結晶化させて多結晶シリコン膜を形成する工程と、
前記平坦な絶縁膜をエッチングすることによりイオン注入用マスクを形成する工程と、
前記多結晶シリコン膜にドレイン,ソース領域及びチャネル領域を形成する工程と
を実行し、前記非晶質シリコン膜上の絶縁膜を、ドレイン,ソース領域に対応する部分の膜厚がチャネル領域に対応する部分の膜厚に比べて厚くなるように形成したことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
Forming a gate electrode made of a refractory metal or a refractory metal alloy on an insulating substrate;
Forming a gate insulating film on the insulating substrate and the gate electrode;
Forming an amorphous silicon film on the gate insulating film;
Forming an insulating film having a flat surface on the amorphous silicon film;
Irradiating the surface of the amorphous silicon film with a laser beam through the flat insulating film to crystallize the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film;
Forming an ion implantation mask by etching the flat insulating film;
Forming a drain, source region, and channel region in the polycrystalline silicon film, and the insulating film on the amorphous silicon film has a thickness corresponding to the drain and source regions corresponding to the channel region. A method for manufacturing a thin film transistor, wherein the thin film transistor is formed so as to be thicker than a film thickness of a portion to be processed.
絶縁基板上に高融点金属又は高融点金属合金からなるゲート電極を形成する工程と、
前記絶縁基板上及び前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に非晶質シリコン膜を形成する工程と、
前記非晶質シリコン膜上に表面が平坦な絶縁膜を形成する工程と、
前記平坦な絶縁膜を介して前記非晶質シリコン膜の表面にレーザ光を照射することにより、該非晶質シリコン膜を結晶化させて多結晶シリコン膜を形成する工程と
を実行する薄膜トランジスタの製造方法において、
前記多結晶シリコン膜を形成する工程では、前記非晶質シリコン膜上の絶縁膜を、ドレイン,ソース領域に対応する部分の膜厚がチャネル領域に対応する部分の膜厚に比べて厚くなるように形成することで前記ドレイン,ソース領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギーと前記チャネル領域に対応する部分における結晶化に必要なエネルギーとを均一にし、前記ドレイン,ソース領域及び前記チャネル領域のグレインサイズを均一にすることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
Forming a gate electrode made of a refractory metal or a refractory metal alloy on an insulating substrate;
Forming a gate insulating film on the insulating substrate and the gate electrode;
Forming an amorphous silicon film on the gate insulating film;
Forming an insulating film having a flat surface on the amorphous silicon film;
Irradiating the surface of the amorphous silicon film with a laser beam through the flat insulating film to crystallize the amorphous silicon film to form a polycrystalline silicon film;
In the method of manufacturing a thin film transistor for performing
In the step of forming the polycrystalline silicon film, the insulating film on the amorphous silicon film is formed such that the thickness of the portion corresponding to the drain and source regions is larger than the thickness of the portion corresponding to the channel region. By forming the drain region, the energy necessary for crystallization in the portion corresponding to the drain and source regions and the energy necessary for crystallization in the portion corresponding to the channel region are made uniform, and the drain, source region, and channel region are formed. A method for producing a thin film transistor, wherein the grain size of the thin film transistor is made uniform .
請求項1〜請求項3のうち何れか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、前記レーザ光はKrFエキシマレーザ光又はArFエキシマレーザ光である薄膜トランジスタの製造方法。Any Oite to the method of manufacturing the thin film transistor according to item 1, the method of manufacturing the thin film transistor wherein the laser beam is a KrF excimer laser or ArF excimer laser light in the claims 1 to 3. 請求項1〜請求項4のうち何れか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法によって製造された薄膜トランジスタを画素駆動素子として用いるアクティブマトリックス方式の表示装置 An active matrix type display device using, as a pixel driving element, a thin film transistor manufactured by the thin film transistor manufacturing method according to claim 1 . 請求項1〜請求項4のうち何れか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法によって製造された薄膜トランジスタを用いる密着型イメージセンサ A contact image sensor using a thin film transistor manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1 . 請求項1〜請求項4のうち何れか1項に記載の薄膜トランジスタの製造方法によって製造された薄膜トランジスタを用いる三次元IC A three-dimensional IC using a thin film transistor manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to any one of claims 1 to 4 .
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