JP5250186B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTと言う)の特性を評価するための評価用素子(Test Element Group:以下、TEGと言う)に関する。また該TEGの作製方法、該TEGを用いた半導体装置における電気特性の評価方法及び該TEGを用いて評価した半導体装置に関する。     The present invention relates to an evaluation element (Test Element Group: hereinafter referred to as TEG) for evaluating the characteristics of a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT). Further, the present invention relates to a method for manufacturing the TEG, a method for evaluating electrical characteristics of a semiconductor device using the TEG, and a semiconductor device evaluated using the TEG.

従来の薄膜トランジスタ(TFT)は非晶質半導体膜で構成されていたため、10cm/V・sec以上の電界効果移動度を持つTFTを得ることはほとんど不可能であった。しかし、結晶性半導体膜で構成されたTFTが登場し、高い電界効果移動度を持つTFTを実現することが可能となった。 Since a conventional thin film transistor (TFT) is composed of an amorphous semiconductor film, it is almost impossible to obtain a TFT having a field effect mobility of 10 cm 2 / V · sec or more. However, TFTs composed of crystalline semiconductor films have appeared, and it has become possible to realize TFTs with high field effect mobility.

結晶性半導体膜のTFTは高い電界効果移動度を持つため、TFTを使って各種機能回路を同一基板上に同時に作製することが可能である。例えば、表示装置において、以前は表示部にドライバICなどを実装して駆動回路としていたのに対し、結晶性半導体膜のTFTを用いることで、同一基板上に表示部とシフトレジスタ回路、レベルシフタ回路、バッファ回路、サンプリング回路などで構成される駆動回路を配置することが可能となった。駆動回路はNチャネル型TFTとPチャネル型TFTとからなるCMOS回路を基本として形成されている。駆動回路ではオン電流駆動能力を高めるためにオン電流値を十分確保する必要がある。 Since a TFT of a crystalline semiconductor film has high field effect mobility, various functional circuits can be manufactured over the same substrate using the TFT. For example, in a display device, a driver IC or the like was previously mounted on a display portion as a drive circuit, but a display portion, a shift register circuit, and a level shifter circuit are formed on the same substrate by using a TFT of a crystalline semiconductor film. In addition, it is possible to arrange a drive circuit including a buffer circuit, a sampling circuit, and the like. The drive circuit is formed based on a CMOS circuit composed of an N-channel TFT and a P-channel TFT. In the drive circuit, it is necessary to secure a sufficient on-current value in order to increase the on-current drive capability.

オン特性を向上させる方法として、TFTの寄生抵抗を下げる方法がある。具体的には、ソース領域、ドレイン領域にメタルシリサイドを設けて、寄生抵抗を小さくするものである(例えば特許文献1参照)。   As a method for improving the on-characteristic, there is a method of reducing the parasitic resistance of the TFT. Specifically, metal silicide is provided in the source region and the drain region to reduce the parasitic resistance (see, for example, Patent Document 1).

ソース領域、ドレイン領域をメタルシリサイド化した場合には、シリコン(Si)の不純物領域の表面にメタルシリサイドが形成され、メタルシリサイドとSiの接触領域が形成される。その際、Siの不純物領域の抵抗が高いとメタルシリサイドとSiの接触部はショットキー接合となる。ショットキー接合が形成されると接触抵抗が高く、TFTのオン特性が下がる。オン特性を向上させるには、Siの抵抗を低くして、メタルシリサイドとSiの接触部をオーミックな接合にする必要がある。   When the source region and the drain region are made into metal silicide, metal silicide is formed on the surface of the silicon (Si) impurity region, and a contact region between the metal silicide and Si is formed. At this time, when the resistance of the impurity region of Si is high, the contact portion between the metal silicide and Si becomes a Schottky junction. When a Schottky junction is formed, the contact resistance is high and the on-characteristics of the TFT are lowered. In order to improve the on-characteristic, it is necessary to reduce the resistance of Si and make the contact portion between the metal silicide and Si ohmic contact.

また、各種回路でSiを抵抗として用いる場合があるが、メタルシリサイド化を行うと全てのSi表面がメタルシリサイド化され、抵抗が低くなり過ぎてしまう。そのため、メタルシリサイド化したSiを抵抗として用いると回路面積が大きくなるという問題があった。   In some cases, Si is used as a resistor in various circuits. However, if metal silicidation is performed, all the Si surfaces are metal silicidized and the resistance becomes too low. Therefore, there is a problem that the circuit area becomes large when metal silicided Si is used as a resistor.

Siを抵抗として使用する領域のSi上のみメタル、あるいはメタルシリサイドを除去するという方法もあるが、工程数が増加するという問題があった。
特開平10−98199号公報
Although there is a method of removing metal or metal silicide only on Si in a region where Si is used as a resistor, there is a problem that the number of steps increases.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-98199

現在、サブミクロンTFTの研究が盛んに行われている。しかし、メタルシリサイド化の手法を用いて、ソース領域及びドレイン領域をメタルシリサイド化した場合、Siの不純物領域の抵抗を測定することは困難であった。 Currently, research on submicron TFTs is actively conducted. However, when the source and drain regions are metal silicided using a metal silicidation technique, it is difficult to measure the resistance of the Si impurity region.

その為、TFTを作製した際に目的とするオン特性が得られていない場合、Siの抵抗が高いことが原因なのか、それともSiの抵抗は十分に低く他に原因があるのかを調べることが困難であった。 Therefore, if the desired on-characteristics are not obtained when the TFT is manufactured, it is possible to investigate whether the Si resistance is high or whether the Si resistance is sufficiently low and there is another cause. It was difficult.

TFT作製後に、Siの抵抗を測定することが可能であれば、Siの抵抗値から、メタルシリサイドとSiの接触がオーミックな接合になっているか推定することができる。TFTの特性が異常な場合、Siの抵抗を測定して、規格値を外れていることが確認できれば、プロセスへのフィードバックを速やかに行うことが可能となる。 If it is possible to measure the resistance of Si after TFT fabrication, it can be estimated from the resistance value of Si whether the contact between the metal silicide and Si is an ohmic junction. If the TFT characteristics are abnormal, the Si resistance can be measured, and if it can be confirmed that the TFT is out of the standard value, feedback to the process can be promptly performed.

以上より、本発明は、ソース領域及びドレイン領域がメタルシリサイド化されたTFTを有する基板において、Siの不純物領域の抵抗を測定することを課題とする。また、不純物領域のメタルシリサイド化を行うが、一方で不純物領域の一部がメタルシリサイド化されないSi領域を、工程数を増やすことなく作製することを課題とする。TFT作製後のSiの抵抗を測定することにより、工程へのフィードバックを行い、歩留まりの向上を図ることを課題とする。 In view of the above, an object of the present invention is to measure the resistance of a Si impurity region in a substrate having a TFT in which a source region and a drain region are metal silicided. It is another object of the present invention to manufacture a Si region in which an impurity region is metal-silicided but a part of the impurity region is not metal-silicided without increasing the number of steps. An object is to improve the yield by measuring the resistance of Si after TFT fabrication to provide feedback to the process.

本発明者は、通常のTFT形成工程のSiの抵抗を測定するTEGの構造を変更し、ある特定の測定条件で測定することにより、メタルシリサイド化を行った基板で、Siの抵抗を測定するTEGを考えた。     The present inventor changes the structure of the TEG for measuring the Si resistance in the normal TFT forming process, and measures the Si resistance on the metal-silicided substrate by measuring under a specific measurement condition. I thought about TEG.

本発明の特徴の一つは、TFTが形成されるものと同一の基板上に形成され、不純物領域を有する半導体膜と、半導体膜上に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成され半導体膜上で第1の方向(チャネル幅方向)に間隔aを空けて複数に分割された電極と、電極の側壁に接して形成された幅bの絶縁物及び複数に分割された電極間の領域に形成された絶縁物と、不純物領域の一部の表面に形成されたシリサイド層と、シリサイド層と接続する配線と、複数に分割された電極に接続する配線を有し、複数に分割された電極と電極の間の領域は、絶縁物で覆われ、シリサイド層を有しない領域である半導体装置を特徴とする。     One of the features of the present invention is that a semiconductor film having an impurity region, an insulating film formed on the semiconductor film, and a semiconductor formed on the insulating film are formed over the same substrate on which the TFT is formed. On the film, an electrode divided into a plurality at intervals a in the first direction (channel width direction), an insulator having a width b formed in contact with the side wall of the electrode, and a region between the divided electrodes And a silicide layer formed on a part of the surface of the impurity region, a wiring connected to the silicide layer, and a wiring connected to the electrode divided into a plurality of parts. The region between the electrodes is characterized by a semiconductor device that is covered with an insulator and has no silicide layer.

また、本発明は、不純物領域のメタルシリサイド化を行う一方で不純物領域の一部がメタルシリサイド化されないSi領域を、工程数を増やすことなく作製することができる。そして、このメタルシリサイド化されていないSiの不純物領域を抵抗とした抵抗素子を作製することができるため、必要に応じて、この抵抗素子を回路の抵抗として用いることで、回路面積を縮小することができる。     In addition, according to the present invention, an Si region in which an impurity region is not metal-silicided while the impurity region is metal-silicided can be manufactured without increasing the number of steps. Since a resistance element using the Si impurity region that is not metal-silicided as a resistance can be manufactured, the circuit area can be reduced by using the resistance element as a circuit resistance as necessary. Can do.

本発明の特徴の一つは、島状の半導体膜を形成し、半導体膜に接する第1の絶縁膜を形成し、半導体膜及び第1の絶縁膜を覆って導電膜を形成し、導電膜をエッチングし、第1の絶縁膜を介して半導体膜と重なり、且つ半導体膜上で第1の方向に間隔aを空けて複数に分割された電極を形成し、電極をマスクにして半導体膜に不純物元素を添加し、不純物領域を形成し、電極及び前記半導体膜を覆って第2の絶縁膜を形成し、第2の絶縁膜を異方性エッチングする工程を有し、第2の絶縁膜を異方性エッチングする工程において、電極の側面には幅bの絶縁物が形成され、且つ複数に分割された電極間の領域には絶縁物が形成され、電極間の間隔aと前記電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしていることを特徴とする。   One feature of the present invention is that an island-shaped semiconductor film is formed, a first insulating film in contact with the semiconductor film is formed, and a conductive film is formed to cover the semiconductor film and the first insulating film. Is etched to form an electrode which is overlapped with the semiconductor film through the first insulating film and is divided into a plurality of portions with a distance a in the first direction on the semiconductor film, and the electrode is used as a mask to form the semiconductor film. A step of adding an impurity element, forming an impurity region, covering the electrode and the semiconductor film, forming a second insulating film, and anisotropically etching the second insulating film; In the anisotropic etching step, an insulator having a width b is formed on the side surface of the electrode, and an insulator is formed in a region between the divided electrodes. The width b of the insulator formed on the side surface satisfies the relationship of a <2b. That.

本発明の特徴の一つは、半導体素子と、薄膜トランジスタとを備えた半導体装置の作製方法であって、前記半導体素子の作製工程及び前記薄膜トランジスタの作製工程は、島状の半導体膜を形成し、半導体膜に接する第1の絶縁膜を形成し、半導体膜及び第1の絶縁膜を覆って導電膜を形成し、導電膜をエッチングし、第1の絶縁膜を介して半導体膜と重なる電極を形成し、電極をマスクにして半導体膜に不純物元素を添加し、不純物領域を形成し、電極及び半導体膜を覆って第2の絶縁膜を形成し、第2の絶縁膜を異方性エッチングし、半導体膜の一部を露出させ、半導体膜の露出している部分に接する金属膜を形成した後、加熱処理をして前記半導体膜の露出している部分に金属シリサイド層を形成する工程を共に有し、半導体素子は、導電膜をエッチングする工程において、半導体膜上で電極が第1の方向に間隔aを空けて複数に分割されており、第2の絶縁膜を異方性エッチングする工程において、電極の側面には幅bの絶縁物が形成され、且つ複数に分割された電極間の領域には絶縁物が形成され、電極間の間隔aと前記電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしていることを特徴とする。   One of the characteristics of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including a semiconductor element and a thin film transistor, and the manufacturing process of the semiconductor element and the manufacturing process of the thin film transistor form an island-shaped semiconductor film, A first insulating film in contact with the semiconductor film is formed, a conductive film is formed so as to cover the semiconductor film and the first insulating film, the conductive film is etched, and an electrode overlapping with the semiconductor film through the first insulating film is formed An impurity element is added to the semiconductor film using the electrode as a mask, an impurity region is formed, a second insulating film is formed to cover the electrode and the semiconductor film, and the second insulating film is anisotropically etched. A step of exposing a part of the semiconductor film, forming a metal film in contact with the exposed part of the semiconductor film, and then performing a heat treatment to form a metal silicide layer on the exposed part of the semiconductor film. The semiconductor element has both In the step of etching the electrode film, the electrode is divided into a plurality on the semiconductor film with an interval a in the first direction, and in the step of anisotropically etching the second insulating film, An insulator having a width b is formed, and an insulator is formed in a region between the divided electrodes. The distance a between the electrodes and the width b of the insulator formed on the side surface of the electrode are a < It is characterized by satisfying the relationship 2b.

本発明の特徴の一つは、半導体素子の特性に基づき、薄膜トランジスタの特性を評価する半導体装置の評価方法であって、前記半導体素子の作製工程及び前記薄膜トランジスタの作製工程は、島状の半導体膜を形成し、半導体膜に接する第1の絶縁膜を形成し、半導体膜及び第1の絶縁膜を覆って導電膜を形成し、導電膜をエッチングし、第1の絶縁膜を介して半導体膜と重なる電極を形成し、電極をマスクにして半導体膜に不純物元素を添加し、不純物領域を形成し、電極及び半導体膜を覆って第2の絶縁膜を形成し、第2の絶縁膜を異方性エッチングし、半導体膜の一部を露出させ、半導体膜の露出している部分に接する金属膜を形成した後、加熱処理をして前記半導体膜の露出している部分に金属シリサイド層を形成する工程を共に有し、半導体素子は、導電膜をエッチングする工程において、半導体膜上で電極が第1の方向に間隔aを空けて複数に分割されており、第2の絶縁膜を異方性エッチングする工程において、電極の側面には幅bの絶縁物が形成され、且つ複数に分割された電極間の領域には絶縁物が形成され、電極間の間隔aと前記電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしており、半導体素子の電極下の半導体膜が非導通となる電圧を電極に印加し、半導体素子の半導体膜の抵抗を測定することにより不純物領域の抵抗を求め、不純物領域の抵抗に基づき、薄膜トランジスタの特性を評価することを特徴とする。   One feature of the present invention is a semiconductor device evaluation method for evaluating characteristics of a thin film transistor based on characteristics of a semiconductor element. The semiconductor element manufacturing process and the thin film transistor manufacturing process include an island-shaped semiconductor film. A first insulating film in contact with the semiconductor film is formed, a conductive film is formed to cover the semiconductor film and the first insulating film, the conductive film is etched, and the semiconductor film is interposed through the first insulating film. And an impurity element is added to the semiconductor film using the electrode as a mask, an impurity region is formed, a second insulating film is formed to cover the electrode and the semiconductor film, and the second insulating film is formed differently. Isotropic etching is performed to expose a part of the semiconductor film, and after forming a metal film in contact with the exposed part of the semiconductor film, a heat treatment is performed to form a metal silicide layer on the exposed part of the semiconductor film. Have both processes to form In the step of etching the conductive film, the semiconductor element is divided into a plurality of electrodes in the first direction with an interval a in the step of etching the conductive film, and in the step of anisotropically etching the second insulating film, An insulator having a width b is formed on the side surface of the electrode, and an insulator is formed in a region between the divided electrodes. The distance a between the electrodes and the width of the insulator formed on the side surface of the electrode b satisfies the relationship of a <2b, a voltage at which the semiconductor film under the electrode of the semiconductor element becomes non-conductive is applied to the electrode, and the resistance of the semiconductor film of the semiconductor element is measured to reduce the resistance of the impurity region. The characteristics of the thin film transistor are evaluated based on the obtained resistance of the impurity region.

本発明の特徴の一つは、不純物領域を有する半導体膜と、半導体膜に接し、不純物領域の一部を露出するように形成された絶縁膜と、絶縁膜を介して半導体膜と重なり、且つ半導体膜上で第1の方向に間隔aを空けて複数に分割された電極と、電極の側面に形成された幅bの絶縁物及び複数に分割された電極間の領域に形成された絶縁物と、不純物領域の露出している部分に形成された金属シリサイド層とを有し、電極間の間隔aと電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしていることを特徴とする。   One of the characteristics of the present invention is that a semiconductor film having an impurity region, an insulating film formed so as to be in contact with the semiconductor film and exposing a part of the impurity region, and the semiconductor film overlap with each other through the insulating film; On the semiconductor film, an electrode divided into a plurality at intervals a in the first direction, an insulator having a width b formed on a side surface of the electrode, and an insulator formed in a region between the divided electrodes And a metal silicide layer formed on the exposed portion of the impurity region, and the interval a between the electrodes and the width b of the insulator formed on the side surface of the electrodes satisfy the relationship of a <2b. It is characterized by being.

本発明の特徴の一つは、半導体素子と、薄膜トランジスタとを備えた半導体装置であって、半導体素子及び薄膜トランジスタは、不純物領域を有する半導体膜と、半導体膜に接し、不純物領域の一部を露出するように形成された絶縁膜と、絶縁膜を介して半導体膜と重なる電極と、不純物領域の露出している部分に形成された金属シリサイド層とをそれぞれ有し、半導体素子は、半導体膜上で電極が第1の方向に間隔aを空けて複数に分割されており、電極の側面に形成された幅bの絶縁物及び複数に分割された電極間の領域に形成された絶縁物を有し、電極間の間隔aと電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしている。   One of the features of the present invention is a semiconductor device including a semiconductor element and a thin film transistor. The semiconductor element and the thin film transistor are in contact with the semiconductor film having the impurity region and part of the impurity region is exposed. An insulating film formed in such a manner, an electrode that overlaps the semiconductor film with the insulating film interposed therebetween, and a metal silicide layer formed in an exposed portion of the impurity region. The electrode is divided into a plurality of pieces with a distance a in the first direction, and has an insulator of width b formed on the side surface of the electrode and an insulator formed in a region between the divided electrodes. The distance a between the electrodes and the width b of the insulator formed on the side surfaces of the electrodes satisfy the relationship of a <2b.

本発明は、不純物領域をメタルシリサイド化したTFT作製工程において、工程数を増加させることなく、不純物領域の一部がメタルシリサイド化されていないSi領域を有する評価用の半導体素子を形成することができる。この半導体素子を用いて、ある特定の測定条件で測定することにより、Siの不純物領域の抵抗を測定することができ、工程不良の発見が容易となり、工程へのフィードバックが容易となる。 According to the present invention, in a TFT manufacturing process in which an impurity region is metal-silicided, an evaluation semiconductor element having a Si region in which a part of the impurity region is not metal-silicided can be formed without increasing the number of steps. it can. By using this semiconductor element and measuring under certain specific measurement conditions, the resistance of the impurity region of Si can be measured, process defects can be easily found, and feedback to the process is facilitated.

本発明は、不純物領域のメタルシリサイド化を行う一方で不純物領域の一部がメタルシリサイド化されないSi領域を、工程数を増加させることなく形成することができるため、メタルシリサイド化されていないSiの不純物領域を回路の抵抗素子に用いることにより、回路サイズの縮小が容易となる。 The present invention can form a Si region in which the impurity region is not metal-silicided while the impurity region is metal-silicided without increasing the number of steps. By using the impurity region as a resistance element of the circuit, the circuit size can be easily reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiment modes.

また、以下に示す実施の形態1〜7は実施可能な範囲で自由に組み合わせることが可能である。
(実施の形態1)
Further, Embodiments 1 to 7 shown below can be freely combined within a practicable range.
(Embodiment 1)

以下に、薄膜トランジスタ(TFT)と、評価用素子(TEG)に用いる半導体素子の構造及びその作製方法について、図1〜図12を用いて説明する。各図面の(a)(b)(c)は、(a)はTFTの作製工程を示す断面図であり、(b)はTEGの作製工程を示す断面図であり、(c)はTEGの作製工程を示す上面図である。(a)と(b)は断面の切り方が異なっており、(a)はチャネル長方向の断面図を示しているのに対し、(b)はチャネル幅方向(TEGをTFTとみなした場合)の断面図を示している。つまり、(b)は(c)のA−A’における断面図であるのに対し、(a)は(c)で言うとA−A’と交わる方向の断面図である。
本実施の形態の半導体装置のプロセス評価に用いられるTEGは、不純物領域を有する半導体膜と、半導体膜に接する絶縁膜と、絶縁膜を介して半導体膜と重なり、且つ半導体膜上で第1の方向に間隔aを空けて複数に分割された電極と、電極の側面に形成された幅bの絶縁物及び複数に分割された電極間の領域に形成された絶縁物とを有し、電極間の間隔aと電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしている。
A structure of a thin film transistor (TFT) and a semiconductor element used for an evaluation element (TEG) and a manufacturing method thereof will be described below with reference to FIGS. In each drawing, (a), (b), and (c) are cross-sectional views showing a manufacturing process of a TFT, (b) is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a TEG, and (c) is a drawing of a TEG. It is a top view which shows a manufacturing process. (A) and (b) are different in how to cut the cross section, (a) shows a cross-sectional view in the channel length direction, whereas (b) shows the channel width direction (when TEG is regarded as a TFT) ). That is, (b) is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in (c), whereas (a) is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in (c).
The TEG used for the process evaluation of the semiconductor device of this embodiment includes a semiconductor film having an impurity region, an insulating film in contact with the semiconductor film, and overlaps with the semiconductor film through the insulating film. An electrode divided into a plurality at intervals a in the direction; an insulator having a width b formed on a side surface of the electrode; and an insulator formed in a region between the divided electrodes. And the width b of the insulator formed on the side surface of the electrode satisfy the relationship of a <2b.

まず、図1(a)(b)(c)に示すように、基板111上に下地絶縁膜112を100〜300nm形成する。基板111としてはガラス基板、石英基板、プラスティック基板、セラミックス基板等の絶縁性基板、金属基板、半導体基板等を用いることができる。 First, as shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, and 1 </ b> C, a base insulating film 112 is formed to a thickness of 100 to 300 nm on a substrate 111. As the substrate 111, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, an insulating substrate such as a ceramic substrate, a metal substrate, a semiconductor substrate, or the like can be used.

下地絶縁膜112は、酸化珪素(SiO)、窒化珪素(SiN)、窒素を含む酸化珪素(SiO)(x>y)(酸化窒化珪素とも言う)、酸素を含む窒化珪素(SiN)(x>y)(窒化酸化珪素とも言う)等の酸素または窒素を有する絶縁膜の単層構造、またはこれらの積層構造を用いることができる。特に、基板からの汚染が懸念される場合には、下地絶縁膜を形成するのが好ましい。 The base insulating film 112 includes silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), silicon oxide containing nitrogen (SiO x N y ) (x> y) (also referred to as silicon oxynitride), silicon nitride containing oxygen ( A single-layer structure of an insulating film containing oxygen or nitrogen such as SiN x O y ) (x> y) (also referred to as silicon nitride oxide) or a stacked structure thereof can be used. In particular, when there is a concern about contamination from the substrate, it is preferable to form a base insulating film.

また、マイクロ波で励起され、電子温度が2eV以下、イオンエネルギーが5eV以下、電子密度が1011〜1013/cm程度である高密度プラズマで、ガラス基板の表面を直接処理しても良い。プラズマの生成はラジアルスロットアンテナを用いたマイクロ波励起のプラズマ処理装置を用いることができる。このとき、窒素(N)、またはアンモニア(NH)、亜酸化窒素(NO)などの窒化物気体を導入すると、ガラス基板の表面を窒化することができる。このガラス基板の表面に形成された窒化物層は、窒化珪素を主成分とするので、ガラス基板側から拡散してくる不純物のブロッキング層として利用することができる。この窒化物層の上に酸化珪素膜または酸窒化珪素膜をプラズマCVD法で形成して下地絶縁膜112としても良い。 Alternatively, the surface of the glass substrate may be directly treated with high-density plasma excited by microwaves, having an electron temperature of 2 eV or less, an ion energy of 5 eV or less, and an electron density of about 10 11 to 10 13 / cm 3. . Plasma generation can be performed using a microwave-excited plasma processing apparatus using a radial slot antenna. At this time, when a nitride gas such as nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), or nitrous oxide (N 2 O) is introduced, the surface of the glass substrate can be nitrided. Since the nitride layer formed on the surface of the glass substrate contains silicon nitride as a main component, it can be used as a blocking layer for impurities diffused from the glass substrate side. A silicon oxide film or a silicon oxynitride film may be formed over the nitride layer by a plasma CVD method to form the base insulating film 112.

他にも、酸化珪素や、酸窒化珪素などによる下地絶縁膜112の表面に対し同様なプラズマ処理を行うことにより、その表面及び表面から1〜10nmの深さを窒化処理することができる。このきわめて薄い窒化珪素の層により、その上に形成する半導体層へ応力の影響を与えることなくブロッキング層とすることができる。 In addition, by performing similar plasma treatment on the surface of the base insulating film 112 using silicon oxide, silicon oxynitride, or the like, the surface and the depth of 1 to 10 nm can be nitrided from the surface. This very thin silicon nitride layer can be used as a blocking layer without affecting the semiconductor layer formed thereon.

また、半導体膜に接する下地絶縁膜112は、膜厚0.01〜10nm、好ましくは1〜5nmの窒化珪素膜、あるいは窒化珪素酸化膜とすると好ましい。後の結晶化工程で、半導体膜に金属元素を添加して結晶化する方法を用いた場合、金属元素をゲッタリングする必要がある。このときに、下地絶縁膜が酸化珪素膜であると、酸化珪素膜と半導体膜の珪素膜との界面において、珪素膜中の金属元素と酸化珪素膜中の酸素が反応して金属酸化物になり、金属元素がゲッタリングされにくくなる場合がある。よって、半導体膜に接する下地絶縁膜部分は酸化珪素膜ではない層にすることが好ましい。下地絶縁膜は、膜の固定電荷の少ない膜を用いると良い。 The base insulating film 112 in contact with the semiconductor film is preferably a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film with a thickness of 0.01 to 10 nm, preferably 1 to 5 nm. In a later crystallization process, when a method of adding a metal element to a semiconductor film to crystallize is used, it is necessary to getter the metal element. At this time, if the base insulating film is a silicon oxide film, a metal element in the silicon film and oxygen in the silicon oxide film react with each other at the interface between the silicon oxide film and the silicon film of the semiconductor film to form a metal oxide. Thus, the metal element may be difficult to getter. Therefore, the base insulating film portion in contact with the semiconductor film is preferably a layer that is not a silicon oxide film. As the base insulating film, a film with a small fixed charge is preferably used.

続いて、半導体膜を10〜100nm形成する。半導体膜の材料はTFTに求められる特性に応じて選択することができ、シリコン膜、シリコンゲルマニウム膜、炭化シリコン膜のいずれでも良い。半導体膜としては、非晶質半導体膜または微結晶半導体膜を成膜し、エキシマレーザー等を用いたレーザー結晶化法により結晶化した結晶性半導体膜を用いるのが好ましい。微結晶半導体膜は、SiH等の珪素の水素化物をグロー放電分解することにより得ることができる。珪素の水素化物を水素又はフッ素の希ガス元素とで希釈して用いることにより、微結晶半導体膜の形成を容易なものとすることができる。 Subsequently, a semiconductor film is formed to 10 to 100 nm. The material of the semiconductor film can be selected according to the characteristics required for the TFT, and may be any of a silicon film, a silicon germanium film, and a silicon carbide film. As the semiconductor film, an amorphous semiconductor film or a microcrystalline semiconductor film is preferably used, and a crystalline semiconductor film crystallized by a laser crystallization method using an excimer laser or the like is preferably used. The microcrystalline semiconductor film can be obtained by glow discharge decomposition of a hydride of silicon such as SiH 4 . By using silicon hydride diluted with hydrogen or a rare gas element of fluorine, a microcrystalline semiconductor film can be easily formed.

また、結晶化技術としてはハロゲンランプを用いたラピッドサーマルアニール法(RTA法)や、加熱炉を使用して結晶化する技術を適用することも可能である。さらに、非晶質半導体膜にニッケル等の金属元素を添加し、添加された金属を結晶核として固相成長させる方法を用いても良い。 Further, as a crystallization technique, a rapid thermal annealing method (RTA method) using a halogen lamp or a technique for crystallization using a heating furnace can be applied. Further, a method may be used in which a metal element such as nickel is added to the amorphous semiconductor film and solid phase growth is performed using the added metal as a crystal nucleus.

次に半導体膜をパターニングし、島状の半導体膜113を形成する。島状の半導体膜113を覆うように、第1の絶縁膜114を5〜50nm形成する。第1の絶縁膜は島状の半導体膜に接しており、ゲート絶縁膜として機能する。 Next, the semiconductor film is patterned to form an island-shaped semiconductor film 113. A first insulating film 114 is formed to have a thickness of 5 to 50 nm so as to cover the island-shaped semiconductor film 113. The first insulating film is in contact with the island-shaped semiconductor film and functions as a gate insulating film.

第1の絶縁膜114としてはCVD法やスパッタ法により、酸化珪素(SiO)、窒化珪素(SiN)、窒素を含む酸化珪素(SiO)(x>y)、酸素を含む窒化珪素(SiN)(x>y)などのいずれかを適宜組み合わせて積層構造としてもよい。高密度プラズマで低電子温度のラジカルにより、酸化珪素(SiO)、窒化珪素(SiN)、窒素を含む酸化珪素(SiO)(x>y)、酸素を含む窒化珪素(SiN)(x>y)などのいずれかを適宜組み合わせて積層構造としてもよい。本実施形態では、第1の絶縁膜114は、SiN膜及びSiO膜の積層構造とする。この場合において、当該絶縁膜の表面を、前述と同様に、マイクロ波で励起され、電子温度が2eV以下、イオンエネルギーが5eV以下、電子密度が1011〜1013/cm程度である高密度プラズマ処理によって酸化又は窒化処理して緻密化しても良い。この処理は第1の絶縁膜114の成膜に先立って行っても良い。すなわち、半導体膜113の表面に対してプラズマ処理を行う。このとき、基板温度を300〜450℃とし、酸化雰囲気(O、NOなど)又は窒化雰囲気(N、NHなど)で処理することにより、その上に堆積する絶縁膜と良好な界面を形成することができる。 As the first insulating film 114, silicon oxide (SiO x ), silicon nitride (SiN x ), silicon oxide containing nitrogen (SiO x N y ) (x> y), or nitride containing oxygen is formed by CVD or sputtering. Any of silicon (SiN x O y ) (x> y) and the like may be appropriately combined to form a stacked structure. By radical a low electron temperature in the high density plasma, silicon oxide (SiO x), silicon nitride (SiN x), nitrogen oxide silicon containing (SiO x N y) (x > y), silicon nitride containing oxygen (SiN x Any of O y ) (x> y) and the like may be appropriately combined to form a stacked structure. In the present embodiment, the first insulating film 114 has a stacked structure of a SiN x O y film and a SiO x N y film. In this case, the surface of the insulating film is excited by microwaves similarly to the above, and the electron temperature is 2 eV or less, the ion energy is 5 eV or less, and the electron density is about 10 11 to 10 13 / cm 3. It may be densified by oxidation or nitridation by plasma treatment. This treatment may be performed prior to the formation of the first insulating film 114. That is, plasma treatment is performed on the surface of the semiconductor film 113. At this time, the substrate temperature is set to 300 to 450 ° C., and the treatment is performed in an oxidizing atmosphere (O 2 , N 2 O, etc.) or a nitriding atmosphere (N 2 , NH 3, etc.), so that an insulating film deposited thereon is excellent. An interface can be formed.

続いて、第1の絶縁膜114上に電極となる導電膜115を形成する。導電膜115としては、アルミニウム(Al)膜、銅(Cu)膜、アルミニウム又は銅を主成分とする膜、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、窒化タンタル(TaNx)膜、チタン(Ti)膜、タングステン(W)膜、窒化タングステン(WNx)膜、モリブデン(Mo)膜、前記膜を積層させた積層膜、例えば、Al膜とTa膜との積層、Al膜とTi膜との積層、TaN膜とW膜との積層などを用いることができる。本実施の形態では、導電膜115を窒化タンタル(TaNx)30nmと、窒化タンタル上のタングステン(W)370nmの積層膜とする。 Subsequently, a conductive film 115 serving as an electrode is formed over the first insulating film 114. As the conductive film 115, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, a film containing aluminum or copper as a main component, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a tantalum nitride (TaNx) film, titanium (Ti) ) Film, tungsten (W) film, tungsten nitride (WNx) film, molybdenum (Mo) film, laminated film in which the films are laminated, for example, laminated film of Al film and Ta film, laminated film of Al film and Ti film A stacked layer of a TaN film and a W film can be used. In this embodiment, the conductive film 115 is a stacked film of tantalum nitride (TaNx) 30 nm and tungsten (W) 370 nm on tantalum nitride.

続いて、導電膜115上にフォトマスクを用い、フォトリソグラフィー技術を使用してマスク116を形成する(図1(a)(b)(c))。
マスク116は、TFTとTEGとで異なる形状を有する。TFTのマスク116は半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に分割されていないが、TEGのマスク116は、半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に間隔を空けて複数に分割されている。
Subsequently, a photomask is used over the conductive film 115, and a mask 116 is formed using a photolithography technique (FIGS. 1A, 1B, and 1C).
The mask 116 has different shapes for the TFT and the TEG. Although the TFT mask 116 is not divided in the first direction (direction connecting AA ′) on the semiconductor film, the TEG mask 116 connects the first direction (AA ′) on the semiconductor film. It is divided into a plurality at intervals in the direction).

続いて、マスク116を用いて導電膜115のエッチングを行い、電極117を形成する。(図2(a)(b)(c))。
この工程において、TFTの電極117とTEGの電極117とは異なる形状に形成される。TEGの電極117は、半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に間隔aを空けて複数に分割される。これに対しTFTの電極117は、半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に分割されない。
Subsequently, the conductive film 115 is etched using the mask 116 to form the electrode 117. (FIG. 2 (a) (b) (c)).
In this step, the TFT electrode 117 and the TEG electrode 117 are formed in different shapes. The TEG electrode 117 is divided into a plurality on the semiconductor film at intervals a in the first direction (a direction connecting AA ′). On the other hand, the electrode 117 of the TFT is not divided in the first direction (direction connecting AA ′) on the semiconductor film.

本実施の形態では、マスク116を用いて、導電膜115の窒化タンタル(TaNx)30nm\タングステン(W)370nmの積層膜のタングステン(W)をエッチングする。第1のエッチングでは、窒化タンタル(TaNx)30nmに対して選択比の高いエッチング条件でエッチングすることが好ましい。第1のエッチングでは、エッチングガスとしてCF、Cl、Oの混合ガスを用い、混合比はCF/Cl/O=60/50/45sccmである。0.67Paの圧力でコイル型の電極に2000Wの電力を供給してプラズマを生成する。基板側(試料ステージ)には150Wの電力を投入する。試料ステージの温度は−10℃にする。なお、マスク116は垂直な形状を有することが好ましい。第1のエッチングを行うとマスク116の側壁にエッチングの反応生成物が付着する。その反応生成物は、シュウ酸を主成分とする薬液(商品名:SPR301)を用いて60℃で10分間侵積し、反応生成物を除去する。続いて、剥離液に侵積し、マスクを除去する。続いて、タングステン(W)をマスクにして、窒化タンタル(TaNx)をエッチングする。第2のエッチングにより、電極117を形成する。このとき、第1の絶縁膜114をエッチングしないように、第1の絶縁膜114に対し選択比の高いエッチング条件でエッチングすることが好ましい。また、タングステン(W)に対してもエッチングしないように、タングステン(W)に対し選択比の高いエッチング条件でエッチングすることが好ましい。第2のエッチングの条件は、2.00Paの圧力でコイル型の電極に1000Wの電力を供給してプラズマを生成する。基板側(試料ステージ)には50Wの電力を投入する。エッチングガスはClである。試料ステージの温度は−10℃にする。 In this embodiment mode, the mask 116 is used to etch tungsten (W) in the stacked film of the tantalum nitride (TaNx) 30 nm \ tungsten (W) 370 nm in the conductive film 115. In the first etching, it is preferable to perform etching under an etching condition having a high selectivity with respect to tantalum nitride (TaNx) 30 nm. In the first etching, a mixed gas of CF 4 , Cl 2 , and O 2 is used as an etching gas, and the mixing ratio is CF 4 / Cl 2 / O 2 = 60/50/45 sccm. Plasma is generated by supplying 2000 W of power to the coil-type electrode at a pressure of 0.67 Pa. A power of 150 W is applied to the substrate side (sample stage). The temperature of the sample stage is −10 ° C. Note that the mask 116 preferably has a vertical shape. When the first etching is performed, an etching reaction product adheres to the sidewall of the mask 116. The reaction product is infiltrated at 60 ° C. for 10 minutes using a chemical solution (trade name: SPR301) containing oxalic acid as a main component to remove the reaction product. Subsequently, the mask is removed by invading the stripping solution. Subsequently, tantalum nitride (TaNx) is etched using tungsten (W) as a mask. The electrode 117 is formed by the second etching. At this time, it is preferable to perform etching under an etching condition having a high selectivity with respect to the first insulating film 114 so that the first insulating film 114 is not etched. Further, it is preferable to perform etching under an etching condition having a high selectivity with respect to tungsten (W) so as not to etch tungsten (W). The second etching condition is that plasma is generated by supplying power of 1000 W to the coil-type electrode at a pressure of 2.00 Pa. A power of 50 W is applied to the substrate side (sample stage). Etching gas is Cl 2. The temperature of the sample stage is −10 ° C.

以上の工程により、垂直の電極形状を得る。この電極117はゲート電極として機能する。 The vertical electrode shape is obtained by the above process. This electrode 117 functions as a gate electrode.

本実施の形態のエッチングは、ドライエッチングで行うことができ、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いて行うことが出来る。 The etching in this embodiment mode can be performed by dry etching, and can be performed by using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method.

次に、島状の半導体膜113に不純物元素の添加を行う。本実施の形態では、島状の半導体膜113に高濃度の不純物イオン118のドーピングを行う(図3(a)(b)(c))。図3(b)は図3(c)のA−A’の断面図を示している。第1の絶縁膜を透過させて島状の半導体膜113に高濃度の不純物元素をドーピングし、高濃度不純物領域119a、119b、119cを形成する。高濃度不純物領域119a、119b、119cの元素濃度は1×1018〜1×1022atoms/cm(好ましくは1×1019〜5×1020atoms/cm)とする。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。 Next, an impurity element is added to the island-shaped semiconductor film 113. In this embodiment mode, the island-shaped semiconductor film 113 is doped with high-concentration impurity ions 118 (FIGS. 3A, 3B, and 3C). FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. High-concentration impurity regions 119a, 119b, and 119c are formed by doping the island-shaped semiconductor film 113 with a high-concentration impurity element through the first insulating film. The element concentration of the high-concentration impurity regions 119a, 119b, and 119c is 1 × 10 18 to 1 × 10 22 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 19 to 5 × 10 20 atoms / cm 3 ). As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

次に第1の絶縁膜114、電極117を覆うように、第2の絶縁膜を形成する。第2の絶縁膜は、プラズマCVD法により窒素を含む酸化珪素(SiO膜)(x>y)を100nm、その後、熱CVD法により酸化珪素膜(SiO膜)を200nm成膜して形成する。第2の絶縁膜としては、プラズマCVDでTEOS/O系材料により酸化珪素膜(SiO膜)を形成しても良い。 Next, a second insulating film is formed so as to cover the first insulating film 114 and the electrode 117. As the second insulating film, a silicon oxide film containing nitrogen (SiO x N y film) (x> y) is formed to 100 nm by a plasma CVD method, and then a silicon oxide film (SiO 2 film) is formed to a thickness of 200 nm by a thermal CVD method. Form. As the second insulating film, a silicon oxide film (SiO x N y film) may be formed from a TEOS / O 2 material by plasma CVD.

次に第2の絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、電極117の側面に接する絶縁物120及び複数に分割された電極間の領域に絶縁物120を形成する(図4(a)(b)(c))。この工程において、電極117の上面は露出される。ただし、電極117上にマスクとして用いた絶縁膜が形成されている場合があり、その場合は電極117の上面は露出されないことがある。電極の側面に形成された絶縁物は、その幅bが10nm〜300nmで形成可能である。幅bは、複数に分割された電極間の領域以外の電極の側面に形成された絶縁物の幅である。
図2(b)の構成の複数に分割された電極117間の間隔aは、電極の側面に形成される絶縁物の幅bの2倍より小さければよい。すなわち、複数に分割された電極間の間隔aと電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしていればよい。このa<2bの関係を満たしていれば、複数に分割された電極と電極の間の領域は異方性エッチングの工程を経てもなお絶縁物に覆われた状態となる。よって、複数に分割された電極間の領域は後の工程でメタルシリサイド化されない。
電極の側面に形成された絶縁物120はサイドウォールとなり、後にシリサイドを形成する際のマスクとして用いる。また、このエッチング工程によって第1の絶縁膜も一部除去して絶縁膜121を形成し、半導体膜の一部を露出させる。第1の絶縁膜を除去し半導体膜を露出させる工程は、電極、電極の側面に接する絶縁物及び複数に分割された電極間の領域に形成された絶縁物をマスクとして行う。この露出した半導体膜部分が後にソース領域及びドレイン領域となる。絶縁膜121はゲート絶縁膜として機能する。絶縁膜と半導体膜のエッチングの選択比が低い場合は、露出している半導体膜は多少エッチングされ膜厚が薄くなる。
Next, the second insulating film is selectively etched by anisotropic etching mainly in the vertical direction, so that the insulator 120 in contact with the side surface of the electrode 117 and the region between the divided electrodes 120 are separated. (FIGS. 4A, 4B, and 4C). In this step, the upper surface of the electrode 117 is exposed. However, an insulating film used as a mask may be formed over the electrode 117, and in this case, the upper surface of the electrode 117 may not be exposed. The insulator formed on the side surface of the electrode can be formed with a width b of 10 nm to 300 nm. The width b is the width of the insulator formed on the side surface of the electrode other than the region between the divided electrodes.
The interval “a” between the plurality of divided electrodes 117 having the configuration shown in FIG. 2B may be smaller than twice the width “b” of the insulator formed on the side surface of the electrode. In other words, the distance a between the divided electrodes and the width b of the insulator formed on the side surface of the electrode need only satisfy the relationship of a <2b. If the relationship of a <2b is satisfied, the region between the electrodes divided into a plurality of portions is still covered with an insulator even after the anisotropic etching step. Therefore, the region between the plurality of divided electrodes is not converted into a metal silicide in a later process.
The insulator 120 formed on the side surface of the electrode serves as a sidewall and is used as a mask when forming silicide later. Further, part of the first insulating film is also removed by this etching step to form the insulating film 121, and a part of the semiconductor film is exposed. The step of removing the first insulating film and exposing the semiconductor film is performed using the electrode, the insulator in contact with the side surface of the electrode, and the insulator formed in a region between the divided electrodes as a mask. This exposed semiconductor film portion later becomes a source region and a drain region. The insulating film 121 functions as a gate insulating film. In the case where the etching selectivity between the insulating film and the semiconductor film is low, the exposed semiconductor film is slightly etched and thinned.

なお、絶縁物を形成する前、または絶縁物形成後に、不純物領域の熱活性化を行っても良い。活性化はレーザー光照射、RTA、炉を用いた加熱処理などの方法を用いることができる。また、本構成はシリサイドにより配線とコンタクトするため、不純物領域の熱活性化の工程は省くこともできる。 Note that the impurity region may be thermally activated before the insulator is formed or after the insulator is formed. Activation may be performed by a method such as laser light irradiation, RTA, or heat treatment using a furnace. In addition, since this structure is in contact with the wiring by silicide, the step of thermally activating the impurity region can be omitted.

次に露出した半導体膜部分の表面に形成された自然酸化膜除去後、金属膜122を成膜する(図5(a)(b)(c))。金属膜122は半導体膜と反応してシリサイドを形成する材料でなる。金属膜としては、例えばニッケル膜、チタン膜、コバルト膜、白金膜、もしくはこれら元素のうち少なくとも2種類を含む合金でなる膜等がある。本形態では金属膜122としてニッケル膜を用い、室温の下、成膜電力500W〜1kWでニッケル膜をスパッタにより成膜する。     Next, after removing the natural oxide film formed on the exposed surface of the semiconductor film, a metal film 122 is formed (FIGS. 5A, 5B, and 5C). The metal film 122 is made of a material that forms silicide by reacting with the semiconductor film. Examples of the metal film include a nickel film, a titanium film, a cobalt film, a platinum film, or a film made of an alloy containing at least two of these elements. In this embodiment, a nickel film is used as the metal film 122, and a nickel film is formed by sputtering at a film formation power of 500 W to 1 kW at room temperature.

ニッケル膜を成膜した後、加熱処理によってシリサイド層123を形成する。シリサイド層123はここではニッケルシリサイドとなる。加熱処理はRTAやファーネスアニール等を用いることができる。次に未反応のニッケルを除去する。ここではHCl:HNO:HO=3:2:1からなるエッチング溶液を用いて未反応のニッケルを除去する。未反応のニッケルを除去すると、不純物領域が露出されむき出しになっていた領域のみシリサイド層123が残る。(図6(a)(b)(c)) After the nickel film is formed, the silicide layer 123 is formed by heat treatment. The silicide layer 123 is nickel silicide here. As the heat treatment, RTA, furnace annealing, or the like can be used. Next, unreacted nickel is removed. Here, unreacted nickel is removed using an etching solution of HCl: HNO 3 : H 2 O = 3: 2: 1. When unreacted nickel is removed, the silicide layer 123 remains only in a region where the impurity region is exposed and exposed. (Fig. 6 (a) (b) (c))

その後、層間絶縁膜124を形成する(図7(a)(b)(c))。層間絶縁膜124は有機材料もしくは無機材料を用いて形成する。層間絶縁膜124は単層構造でも良いし、積層構造でも良い。層間絶縁膜124にシリサイド層123を露出するためのコンタクトホール125をエッチングにより形成する。次にコンタクトホールを充填するように導電層を形成し、エッチングして配線126を形成する。図7(b)は図7(c)のA−A’断面である。図7(d)は図7(c)のB−B’断面であり、図7(e)は図7(c)のC−C’断面である。 Thereafter, an interlayer insulating film 124 is formed (FIGS. 7A, 7B, and 7C). The interlayer insulating film 124 is formed using an organic material or an inorganic material. The interlayer insulating film 124 may have a single layer structure or a stacked structure. A contact hole 125 for exposing the silicide layer 123 is formed in the interlayer insulating film 124 by etching. Next, a conductive layer is formed so as to fill the contact hole, and the wiring 126 is formed by etching. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. FIG. 7D is a B-B ′ cross section of FIG. 7C, and FIG. 7E is a C-C ′ cross section of FIG.

なお、層間絶縁膜を形成する前、または層間絶縁膜が積層なら1層目もしくは2層目の膜を形成した後に、不純物領域の熱活性化を行っても良い。熱活性はレーザー光照射、RTA、炉を用いた加熱処理などの方法を用いることができる。また、本構成はシリサイドにより配線とコンタクトしているため、不純物領域の熱活性化の工程は省くこともできる。 Note that the impurity region may be thermally activated before the interlayer insulating film is formed or after the first or second film is formed if the interlayer insulating film is a stacked layer. For thermal activation, methods such as laser light irradiation, RTA, and heat treatment using a furnace can be used. In addition, since this structure is in contact with the wiring by silicide, the step of thermally activating the impurity region can be omitted.

本実施の形態の構成は、図6(a)(b)(c)に示すように、高濃度不純物領域119a、119bはシリサイド化されているが、119cは複数に分割された電極間の領域においてシリサイド化されていない。本実施の形態の構成は、工程を増やすことなく、シリサイド化される領域とシリサイド化されない領域を形成することができる。 6A, 6B, and 6C, the high-concentration impurity regions 119a and 119b are silicided as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, but 119c is a region between the divided electrodes. Is not silicided. In the structure of this embodiment mode, a region to be silicided and a region not to be silicided can be formed without increasing the number of steps.

また、図5(a)(b)(c)に示すように、電極の側面に接する絶縁物を形成してから金属膜122を形成したが、この方法に限定されるものではない。電極の側面に接する絶縁物の代わりにマスクを用いても良い。その方法を図8〜図11を用いて説明する。図3の不純物イオンのドーピング後、電極117及び複数に分割された電極間の領域を覆うようにマスク127を形成する(図8(a)(b)(c))。マスク127は酸化珪素膜等の絶縁膜やレジストマスク等を用いることができる。その後、エッチングを行って第1の絶縁膜の一部を除去して半導体膜の一部を露出させ、絶縁膜121を形成する。この露出した半導体膜の部分が後にソース領域及びドレイン領域となる。絶縁膜121はゲート絶縁膜として機能する。     In addition, as shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the metal film 122 is formed after forming the insulator in contact with the side surface of the electrode, but the present invention is not limited to this method. A mask may be used instead of the insulator in contact with the side surface of the electrode. The method will be described with reference to FIGS. After doping the impurity ions in FIG. 3, a mask 127 is formed so as to cover the electrode 117 and the region between the plurality of divided electrodes (FIGS. 8A, 8B, and 8C). As the mask 127, an insulating film such as a silicon oxide film, a resist mask, or the like can be used. After that, etching is performed to remove part of the first insulating film to expose part of the semiconductor film, so that the insulating film 121 is formed. The exposed portion of the semiconductor film later becomes a source region and a drain region. The insulating film 121 functions as a gate insulating film.

次に、図9(a)(b)(c)及び図10(a)(b)(c)に示すように、金属膜122を形成し、熱処理により、露出している半導体膜部分にシリサイド層123を形成する。その後未反応の金属膜を除去する。その後は層間絶縁膜124を形成し、配線126を形成し、図11(a)(b)(c)の構成となる。マスク127をそのまま残す構成を図示したが、シリサイドを形成した後にマスク127を除去しても良い。図11(d)は図11(c)のB−B’断面であり、図11(e)は図11(c)のC−C’断面である。 Next, as shown in FIGS. 9A, 9B, and 10C and FIGS. 10A, 10B, and 10C, a metal film 122 is formed, and the exposed semiconductor film portion is silicided by heat treatment. Layer 123 is formed. Thereafter, the unreacted metal film is removed. Thereafter, an interlayer insulating film 124 is formed, and a wiring 126 is formed, resulting in the configuration of FIGS. 11 (a), 11 (b), and 11 (c). Although the structure in which the mask 127 is left as it is is illustrated, the mask 127 may be removed after the silicide is formed. FIG. 11D is a B-B ′ cross section in FIG. 11C, and FIG. 11E is a C-C ′ cross section in FIG.

異方性エッチングにより電極の側面及び分割された電極間の領域に形成される絶縁物を用いる代わりにマスクを用いる方法は、本形態に限らず、後述する実施の形態2、3、4にも適用できる。 The method of using a mask instead of using an insulator formed on the side surfaces of electrodes and regions between divided electrodes by anisotropic etching is not limited to this embodiment, and also in Embodiments 2, 3, and 4 to be described later. Applicable.

以上より、本実施形態で作製したTFTを含む半導体装置は、不純物領域をメタルシリサイド化したTFTと不純物領域の一部をメタルシリサイド化していない複数に分割された電極を有する半導体素子を工程数を増加させることなく、同一基板上に形成することができる。 As described above, in the semiconductor device including the TFT manufactured in this embodiment, the number of steps of a semiconductor element having a TFT in which the impurity region is metal silicided and a plurality of divided electrodes in which part of the impurity region is not metal silicided is increased. They can be formed on the same substrate without increasing.

本実施形態で作製した不純物領域の一部をメタルシリサイド化していない複数に分割された電極を有する半導体素子の測定方法を図12を用いて説明する。この半導体素子を用いることにより不純物領域がメタルシリサイド化された半導体素子を含む半導体装置において、不純物領域の抵抗を測定することが可能となる。図12は前記半導体素子をTFTと抵抗の等価回路で示している。
図7(c)の半導体素子の上面図で半導体膜上に電極117が形成されている領域(B−B’断面)が、図12の等価回路でTFTに相当する。図7(c)の半導体素子の上面図で複数に分割された電極117間に不純物領域(119c)が形成されている領域(C−C’断面)が、図12の等価回路で抵抗に相当する。
A method for measuring a semiconductor element having a plurality of divided electrodes in which part of the impurity region manufactured in this embodiment is not metal-silicided will be described with reference to FIG. By using this semiconductor element, the resistance of the impurity region can be measured in a semiconductor device including a semiconductor element in which the impurity region is metal silicided. FIG. 12 shows the semiconductor element as an equivalent circuit of a TFT and a resistor.
In the top view of the semiconductor element in FIG. 7C, a region where the electrode 117 is formed on the semiconductor film (BB ′ section) corresponds to a TFT in the equivalent circuit of FIG. In the top view of the semiconductor element of FIG. 7C, a region (CC ′ cross section) in which an impurity region (119c) is formed between the plurality of divided electrodes 117 corresponds to a resistor in the equivalent circuit of FIG. To do.

図3に示す不純物イオン118に、リン(P)、砒素(As)等を用いて、N型の高濃度不純物領域を形成した場合、図12に示す等価回路のTFTはN型TFTとなる。N型TFTが形成されている場合には、端子2にN型TFTが非導通状態(オフ状態)となるようなマイナスの電圧を印加する。N型TFTがオフ状態の場合には、TFTの部分は電流が流れないので、実質的には等価回路としては元々の抵抗のみと近似することができる。本条件で、端子3をグランド(GND)にし、端子1の電圧を変動させて、電流―電圧特性から図12の等価回路の抵抗値を求めることができる。前記条件は、端子3をグランドに設定したが、端子1、2、3の電圧の関係は相対的なものであり、この条件に限定されない。端子2の電圧は端子1及び端子3の電圧より小さければよい。また、N型TFTの閾値が低くノーマリーオン或いはディプリーション型になっている場合には、端子2の電圧は端子1及び端子3の電圧よりVth+0.3V〜Vth+2.0V程度小さい値を設定することが好ましい。     When an N-type high-concentration impurity region is formed using phosphorus (P), arsenic (As), or the like as the impurity ions 118 shown in FIG. 3, the TFT of the equivalent circuit shown in FIG. 12 becomes an N-type TFT. When the N-type TFT is formed, a negative voltage is applied to the terminal 2 so that the N-type TFT is in a non-conducting state (off state). When the N-type TFT is in an OFF state, no current flows through the TFT portion, so that the equivalent circuit can be approximated to only the original resistance. Under this condition, the resistance value of the equivalent circuit of FIG. 12 can be obtained from the current-voltage characteristics by setting the terminal 3 to the ground (GND) and changing the voltage of the terminal 1. The condition is that the terminal 3 is set to the ground, but the voltage relationship between the terminals 1, 2, and 3 is relative, and is not limited to this condition. It is sufficient that the voltage at the terminal 2 is smaller than the voltages at the terminals 1 and 3. Further, when the threshold value of the N-type TFT is low and normally on or depletion type, the voltage of the terminal 2 is set to a value about Vth + 0.3V to Vth + 2.0V lower than the voltages of the terminal 1 and the terminal 3. It is preferable to do.

図3に示す不純物イオン118に、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用いて、P型の高濃度不純物領域を形成した場合、図12に示す等価回路のTFTはP型TFTとなる。P型TFTが形成されている場合には、端子2にP型TFTが非導通状態(オフ状態)となるようなプラスの電圧を印加する。P型TFTがオフ状態の場合には、TFTの部分は電流が流れないので、実質的には等価回路としては元々の抵抗のみと近似することができる。本条件で、端子3をグランド(GND)にし、端子1の電圧を変動させて、電流―電圧特性から図12の等価回路の抵抗値を求めることができる。前記条件は、端子3をグランドに設定したが、端子1、2、3の電圧の関係は相対的なものであり、この条件に限定されない。端子2の電圧は端子1及び端子3の電圧より大きければよい。また、P型TFTの閾値が低くノーマリーオン或いはディプリーション型になっている場合には、端子2の電圧は端子1及び端子3の電圧よりVth+0.3V〜Vth+2.0V程度大きい値を設定することが好ましい。 When a P-type high-concentration impurity region is formed using boron (B), gallium (Ga), or the like for the impurity ions 118 shown in FIG. 3, the TFT of the equivalent circuit shown in FIG. 12 is a P-type TFT. When a P-type TFT is formed, a positive voltage is applied to the terminal 2 so that the P-type TFT is in a non-conducting state (off state). When the P-type TFT is in the off state, no current flows through the TFT portion, so that the equivalent circuit can be approximated to only the original resistance. Under this condition, the resistance value of the equivalent circuit of FIG. 12 can be obtained from the current-voltage characteristics by setting the terminal 3 to the ground (GND) and changing the voltage of the terminal 1. The condition is that the terminal 3 is set to the ground, but the voltage relationship between the terminals 1, 2, and 3 is relative, and is not limited to this condition. The voltage at terminal 2 only needs to be greater than the voltage at terminals 1 and 3. Further, when the threshold value of the P-type TFT is low and normally on or depletion type, the voltage of the terminal 2 is set to a value about Vth + 0.3V to Vth + 2.0V higher than the voltage of the terminal 1 and the terminal 3. It is preferable to do.

本実施の形態により、不純物領域をメタルシリサイド化したTFT作製工程において、工程数を増加させることなく、不純物領域の一部がメタルシリサイド化されていないSi領域を有する評価用の半導体素子を形成することができる。この半導体素子を用いて、特定の測定条件で測定することにより、Siの不純物領域の抵抗を測定することができ、工程不良の発見が容易となり、工程へのフィードバックが容易となる。 According to this embodiment, in a TFT manufacturing process in which an impurity region is metal-silicided, an evaluation semiconductor element having a Si region in which a part of the impurity region is not metal-silicided is formed without increasing the number of steps. be able to. By using this semiconductor element and measuring under specific measurement conditions, the resistance of the impurity region of Si can be measured, process defects can be easily found, and feedback to the process is facilitated.

本実施の形態では、3つのTFTと2つの抵抗が並列接続した半導体素子を示したが、TFTと抵抗の数はこれに限定されない。必要に応じてTFTと抵抗の数を増減させることができる。
(実施の形態2)
In this embodiment mode, a semiconductor element in which three TFTs and two resistors are connected in parallel is shown; however, the number of TFTs and resistors is not limited to this. The number of TFTs and resistors can be increased or decreased as necessary.
(Embodiment 2)

本実施の形態では、低濃度不純物領域を有する半導体装置を図13に示す。また、本形態において、実施の形態1と同じものについては同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。
図13(a)はTFTの断面図であり、図13(b)、(d)、(e)は半導体素子(TEG)の断面図、図13(c)は半導体素子の上面図を示している。図13(b)は図13(c)のA−A’断面である。図13(d)は図13(c)のB−B’断面であり、図13(e)は図13(c)のC−C’断面である。なお、図13(a)は図13(c)で言うとA−A’と交わるB−B’の方向の断面図に相当する。
In this embodiment mode, a semiconductor device having a low concentration impurity region is shown in FIG. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
13A is a cross-sectional view of a TFT, FIGS. 13B, 13D, and 13E are cross-sectional views of a semiconductor element (TEG), and FIG. 13C is a top view of the semiconductor element. Yes. FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. FIG.13 (d) is a BB 'cross section of FIG.13 (c), FIG.13 (e) is CC' cross section of FIG.13 (c). 13A corresponds to a cross-sectional view in the direction of BB ′ intersecting with AA ′ in FIG. 13C.

本実施の形態は、図2まで実施の形態1と同様な工程でTFT及び半導体素子を形成する。次に、電極117をマスクとして低濃度の不純物イオンをドーピングし、低濃度不純物領域を形成する。低濃度不純物領域の元素濃度は1×1016〜1×1020atoms/cm(好ましくは1×1017〜5×1019atoms/cm)とする。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。 In this embodiment mode, TFTs and semiconductor elements are formed through the same steps as in Embodiment Mode 1 up to FIG. Next, low concentration impurity ions are doped using the electrode 117 as a mask to form a low concentration impurity region. The element concentration in the low concentration impurity region is 1 × 10 16 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 17 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 ). As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

次に、電極の側面に接する絶縁物120及び複数に分割された電極間の領域に絶縁物120を形成し、また、第1の絶縁膜をエッチングして新たに絶縁膜121を形成する。このときに、絶縁膜と半導体膜とのエッチングの選択比が小さい場合は、絶縁膜121の形成と同時に絶縁物120で覆われていない半導体膜は多少エッチングされ、その膜厚が薄くなる。 Next, the insulator 120 in contact with the side surface of the electrode and the insulator 120 are formed in a region between the plurality of divided electrodes, and the first insulating film is etched to form a new insulating film 121. At this time, when the etching selectivity between the insulating film and the semiconductor film is small, the semiconductor film that is not covered with the insulator 120 is slightly etched simultaneously with the formation of the insulating film 121, and the film thickness is reduced.

次に、電極117及び絶縁物120をマスクとして、高濃度の不純物イオンをドーピングし、高濃度不純物領域404を形成する。高濃度の不純物イオンのドーピングにより、低濃度不純物領域405が形成される。高濃度不純物領域404の元素濃度は1×1019〜1×1021atoms/cmとする。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。 Next, a high concentration impurity region 404 is formed by doping high concentration impurity ions using the electrode 117 and the insulator 120 as a mask. A low concentration impurity region 405 is formed by doping with high concentration impurity ions. The element concentration of the high-concentration impurity region 404 is 1 × 10 19 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 . As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

次に、シリサイド層123を形成した後、層間絶縁膜124、配線126を形成して、図13の構成を得る。 Next, after forming the silicide layer 123, the interlayer insulating film 124 and the wiring 126 are formed to obtain the configuration of FIG.

図示しないが、実施の形態1と同様に絶縁物120を形成せずにマスク127を形成して本形態の半導体素子の構成を形成しても良い。 Although not shown, the structure of the semiconductor element of this embodiment may be formed by forming the mask 127 without forming the insulator 120 as in the first embodiment.

以上の工程より、低濃度不純物領域405(絶縁膜を介して電極と重なって配置されていないLoff領域)を有するTFTが完成する。本形態で形成したTFTはLoff領域を有するため、ゲート長が短くなると生じる短チャネル効果を抑えることができる。 Through the above steps, a TFT having a low-concentration impurity region 405 (a Loff region that is not disposed so as to overlap with an electrode through an insulating film) is completed. Since the TFT formed in this embodiment has a Loff region, a short channel effect that occurs when the gate length is shortened can be suppressed.

以上より、本実施形態で作製したTFTを含む半導体装置は、高濃度不純物領域をメタルシリサイド化したソース領域及びドレイン領域及びLoff領域を有するTFTと低濃度不純物領域をメタルシリサイド化していない半導体素子を工程数を増加させることなく、同一基板上に形成することができる。 As described above, in the semiconductor device including the TFT manufactured in this embodiment, the TFT having the source region, the drain region, and the Loff region in which the high concentration impurity region is converted into metal silicide and the semiconductor element in which the low concentration impurity region is not converted into metal silicide. They can be formed on the same substrate without increasing the number of steps.

本実施形態で作製した低濃度不純物領域をメタルシリサイド化していない半導体素子の測定方法は、実施の形態1で説明したのと同様であるので、ここでは説明を省略する。 A method for measuring a semiconductor element in which the low-concentration impurity region manufactured in this embodiment is not metal-silicided is the same as that described in Embodiment 1, and thus description thereof is omitted here.

本実施の形態により、不純物領域をメタルシリサイド化したTFT作製工程において、工程数を増加させることなく、不純物領域の一部がメタルシリサイド化されていないSi領域を有する評価用の半導体素子を形成することができる。この半導体素子を用いて、特定の測定条件で測定することにより、Siの不純物領域の抵抗を測定することができ、工程不良の発見が容易となり、工程へのフィードバックが容易となる。
(実施の形態3)
According to this embodiment, in a TFT manufacturing process in which an impurity region is metal-silicided, an evaluation semiconductor element having a Si region in which a part of the impurity region is not metal-silicided is formed without increasing the number of steps. be able to. By using this semiconductor element and measuring under specific measurement conditions, the resistance of the impurity region of Si can be measured, process defects can be easily found, and feedback to the process is facilitated.
(Embodiment 3)

本実施の形態では、絶縁膜を介して電極と重なって配置されている低濃度不純物領域(Lov領域)を有するTFTを含む半導体装置を図14に示す。また、本形態において、実施の形態1〜2と同じものについては同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。
図14(a)はTFTの断面図であり、図14(b)、(d)、(e)は半導体素子(TEG)の断面図、図14(c)は半導体素子(TEG)の上面図を示している。図14(b)は図14(c)のA−A’断面である。図14(d)は図14(c)のB−B’断面であり、図14(e)は図14(c)のC−C’断面である。なお、図14(a)は図14(c)で言うとA−A’と交わるB−B’の方向の断面図に相当する。
In this embodiment mode, a semiconductor device including a TFT having a low-concentration impurity region (Lov region) which is disposed so as to overlap with an electrode with an insulating film interposed therebetween is shown in FIG. In the present embodiment, the same reference numerals are used for the same components as in the first and second embodiments, and detailed description thereof is omitted.
14A is a cross-sectional view of a TFT, FIGS. 14B, 14D, and 14E are cross-sectional views of a semiconductor element (TEG), and FIG. 14C is a top view of the semiconductor element (TEG). Is shown. FIG. 14B is an AA ′ cross section of FIG. 14D is a BB ′ cross section of FIG. 14C, and FIG. 14E is a CC ′ cross section of FIG. 14C. 14A corresponds to a cross-sectional view in the direction of BB ′ intersecting with AA ′ in FIG. 14C.

本実施の形態は、島状の半導体膜を覆うように第1の絶縁膜を形成するまで実施の形態1と同様な工程でTFT及び半導体素子を形成する。
次に、第1の絶縁膜上に、電極となる第1の導電膜及び第1の導電膜上に第2の導電膜を形成する。まず、第1の導電膜を5〜50nm形成する。第1の導電膜としては、アルミニウム(Al)膜、銅(Cu)膜、アルミニウム又は銅を主成分とする膜、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、窒化タンタル(TaN)膜、チタン(Ti)膜、タングステン(W)膜、モリブデン(Mo)膜等を用いることができる。その上に第2の導電膜を150〜500nm形成する。第2の導電膜としては、例えば、クロム(Cr)膜、タンタル(Ta)膜、タンタルを主成分とする膜等を用いることができる。ただし、第1の導電膜と第2の導電膜は互いのエッチングにおいて選択比の取れる組み合わせにしなければならない。選択比の取れる第1の導電膜\第2の導電膜の組み合わせとして例えば、Al\Ta、Al\Ti、TaN\Wを用いることができる。本実施の形態では第1の導電膜をTaN、第2の導電膜をWとする。
In this embodiment mode, TFTs and semiconductor elements are formed in the same process as in Embodiment Mode 1 until the first insulating film is formed so as to cover the island-shaped semiconductor film.
Next, a first conductive film to be an electrode and a second conductive film are formed over the first insulating film and the first conductive film. First, the first conductive film is formed to 5 to 50 nm. As the first conductive film, an aluminum (Al) film, a copper (Cu) film, a film containing aluminum or copper as a main component, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a tantalum nitride (TaN) film, titanium A (Ti) film, a tungsten (W) film, a molybdenum (Mo) film, or the like can be used. A second conductive film is formed thereon with a thickness of 150 to 500 nm. As the second conductive film, for example, a chromium (Cr) film, a tantalum (Ta) film, a film containing tantalum as a main component, or the like can be used. However, the first conductive film and the second conductive film must be combined so that a selectivity can be obtained in the mutual etching. For example, Al \ Ta, Al \ Ti, TaN \ W can be used as a combination of the first conductive film \ second conductive film capable of providing a selective ratio. In this embodiment mode, the first conductive film is TaN and the second conductive film is W.

続いて、第2の導電膜上にフォトマスクを用い、フォトリソグラフィー技術を使用してレジストからなるマスクを形成する。このマスクは、TFTとTEGとで異なる形状を有する。TFTのマスクは半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に分割されていないが、TEGのレジストは、半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に間隔を空けて複数に分割されている。
続いて、レジストからなるマスクを用いて第2の導電膜及び第1の導電膜をほぼ同じ第1の形状にエッチングする。
この工程において、TFTの第1及び第2の導電膜と半導体素子(TEG)の第1及び第2の導電膜とは異なる形状に形成される。TEGの第1及び第2の導電膜は、半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に複数に分割される。これに対しTFTの第1及び第2の導電膜は、半導体膜上で第1の方向(A−A’を結ぶ方向)に分割されない。
第2の導電膜のエッチングは、エッチングガスとしてCl、SF、Oの混合ガスを用い、混合比はCl/SF/O=33/33/10sccmである。0.67Paの圧力でコイル型の電極に2000Wの電力を供給してプラズマを生成する。基板側(試料ステージ)には50Wの電力を投入する。
第1の導電膜のエッチングは、0.67Paの圧力でコイル型の電極に2000Wの電力を供給してプラズマを生成する。基板側(試料ステージ)には50Wの電力を投入する。エッチングガスはClである。
Subsequently, a photomask is used over the second conductive film, and a mask made of resist is formed using a photolithography technique. This mask has different shapes for the TFT and the TEG. The TFT mask is not divided in the first direction (direction connecting AA ′) on the semiconductor film, but the TEG resist is in the first direction (direction connecting AA ′) on the semiconductor film. It is divided into a plurality at intervals.
Subsequently, the second conductive film and the first conductive film are etched into substantially the same first shape by using a resist mask.
In this step, the first and second conductive films of the TFT and the first and second conductive films of the semiconductor element (TEG) are formed in different shapes. The first and second conductive films of the TEG are divided into a plurality of parts in the first direction (direction connecting AA ′) on the semiconductor film. On the other hand, the first and second conductive films of the TFT are not divided in the first direction (direction connecting AA ′) on the semiconductor film.
For etching the second conductive film, a mixed gas of Cl 2 , SF 6 , and O 2 is used as an etching gas, and the mixing ratio is Cl 2 / SF 6 / O 2 = 33/33/10 sccm. Plasma is generated by supplying 2000 W of power to the coil-type electrode at a pressure of 0.67 Pa. A power of 50 W is applied to the substrate side (sample stage).
In the etching of the first conductive film, plasma is generated by supplying power of 2000 W to the coil-type electrode at a pressure of 0.67 Pa. A power of 50 W is applied to the substrate side (sample stage). Etching gas is Cl 2.

次に、1.33Paの圧力でコイル型の電極に2000Wの電力を供給してプラズマを生成する。基板側(試料ステージ)には電力は投入しない。エッチングガスはCl、SF、Oの混合ガスとし、混合比はCl/SF/O=22/22/30sccmである。このエッチングでは、レジストからなるマスクを後退させ、マスクの幅を細らせる。これと同時に後退するレジストをマスクとして第2の導電膜のゲート長も同様に後退させ、第2の形状にエッチングする。このとき、第1の導電膜はエッチングされないでほぼ第1の形状のまま残る。 Next, 2000 W of electric power is supplied to the coil-type electrode at a pressure of 1.33 Pa to generate plasma. No power is supplied to the substrate side (sample stage). The etching gas is a mixed gas of Cl 2 , SF 6 and O 2 , and the mixing ratio is Cl 2 / SF 6 / O 2 = 22/22/30 sccm. In this etching, the resist mask is retracted to reduce the width of the mask. At the same time, using the resist that recedes as a mask, the gate length of the second conductive film is also receded and etched into the second shape. At this time, the first conductive film is not etched and remains substantially in the first shape.

以上の工程により、図14に示すとおり下層のゲート長が上層のゲート長よりも長い形状である電極形状を得る。本実施形態の電極形状は、エッチング時のレジスト後退幅を利用して形成される。
この工程において、TEGは複数に分割された第1及び第2の導電膜からなる電極を有し、電極117は第2の導電膜を基準にして、間隔aを空けて形成される。
Through the above steps, an electrode shape is obtained in which the lower gate length is longer than the upper gate length as shown in FIG. The electrode shape of this embodiment is formed by utilizing the resist recession width at the time of etching.
In this step, the TEG has an electrode made of a plurality of first and second conductive films divided into a plurality, and the electrode 117 is formed with an interval a with respect to the second conductive film.

本実施形態の下層のゲート長が上層のゲート長よりも長い形状である電極117の作製方法では、電極117は下層の第1の導電膜511と上層の第2の導電膜512からなり、第1の導電膜511のゲート長と第2の導電膜512のゲート長の差(Lov長)を、20〜200nmにすることができ、非常に微細な電極構造を形成することが可能である。 In the manufacturing method of the electrode 117 in which the gate length of the lower layer in this embodiment is longer than the gate length of the upper layer, the electrode 117 includes the first conductive film 511 in the lower layer and the second conductive film 512 in the upper layer. The difference between the gate length of the first conductive film 511 and the gate length of the second conductive film 512 (Lov length) can be set to 20 to 200 nm, and a very fine electrode structure can be formed.

本実施の形態のエッチングは、ドライエッチングで行うことができ、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いて行うことが出来る。 The etching in this embodiment mode can be performed by dry etching, and can be performed by using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method.

次に、島状の半導体膜113に低濃度の不純物イオンのドーピングを行う。第1の導電膜511と第1の絶縁膜を透過させて島状の半導体膜113に低濃度の不純物元素をドーピングし、第1の導電膜と重なる島状の半導体膜部分に低濃度不純物領域509を形成する。また、同時に第1の絶縁膜のみを通過させ島状半導体膜の両端部分にも不純物元素をドーピングし、低濃度不純物領域を形成する。低濃度不純物領域の元素濃度は1×1016〜1×1020atoms/cm(好ましくは1×1016〜5×1019atoms/cm)とする。加速電圧としては、不純物イオンが第1の導電膜と第1の絶縁膜を透過できる電圧を用いる。例えば、50kVから90kV(好ましくは60kVから80kV)を用いる。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。 Next, the island-shaped semiconductor film 113 is doped with low-concentration impurity ions. The island-shaped semiconductor film 113 is doped with a low-concentration impurity element through the first conductive film 511 and the first insulating film, and a low-concentration impurity region is formed in the island-shaped semiconductor film portion overlapping the first conductive film. 509 is formed. At the same time, only the first insulating film is allowed to pass through, and an impurity element is doped into both end portions of the island-shaped semiconductor film to form a low concentration impurity region. The element concentration of the low concentration impurity region is 1 × 10 16 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 16 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 ). As the acceleration voltage, a voltage at which impurity ions can pass through the first conductive film and the first insulating film is used. For example, 50 kV to 90 kV (preferably 60 kV to 80 kV) is used. As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

低濃度不純物領域509へのドーピングは、第1の絶縁膜だけでなく第1の導電膜511も介して行われる。そのため、低濃度不純物領域509の不純物元素の濃度は他の低濃度不純物領域よりも低い。 The doping to the low concentration impurity region 509 is performed not only through the first insulating film but also through the first conductive film 511. Therefore, the concentration of the impurity element in the low concentration impurity region 509 is lower than that of other low concentration impurity regions.

次に、第1の導電膜511及び第2の導電膜512からなる電極117をマスクとして、島状の半導体膜113に高濃度の不純物イオンのドーピングを行い、高濃度不純物領域513を形成する。高濃度不純物領域513の元素濃度は1×1018〜1×1022atoms/cm(好ましくは1×1019〜5×1020atoms/cm)とする。加速電圧としては、島状の半導体膜113中の下部の元素濃度を1×1017〜1×1020atoms/cm(好ましくは1×1018〜5×1019atoms/cm)にするために、10kVから20kVを用いる。本実施の形態では、10kVを用いる。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。 Next, high-concentration impurity regions 513 are formed by doping the island-shaped semiconductor film 113 with high-concentration impurity ions using the electrode 117 including the first conductive film 511 and the second conductive film 512 as a mask. The element concentration of the high-concentration impurity region 513 is 1 × 10 18 to 1 × 10 22 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 19 to 5 × 10 20 atoms / cm 3 ). As the acceleration voltage, the lower element concentration in the island-shaped semiconductor film 113 is set to 1 × 10 17 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 18 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 ). Therefore, 10 kV to 20 kV is used. In this embodiment, 10 kV is used. As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

次に第1の絶縁膜及び電極117を覆うように、第2の絶縁膜を形成する。第2の絶縁膜は、プラズマCVD法により窒素を含む酸化珪素膜(SiO膜)(x>y)を100nm、その後、熱CVD法により酸化珪素膜(SiO膜)を200nm成膜して形成する。絶縁膜としては、プラズマCVDでTEOS/O系により酸化珪素膜(SiO膜)を形成しても良い。 Next, a second insulating film is formed so as to cover the first insulating film and the electrode 117. As the second insulating film, a silicon oxide film containing nitrogen (SiO x N y film) (x> y) is formed to 100 nm by plasma CVD, and then a silicon oxide film (SiO 2 film) is formed to 200 nm by thermal CVD. To form. As the insulating film, a silicon oxide film (SiO x N y film) may be formed by plasma CVD using a TEOS / O 2 system.

次に第2の絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、電極117の側面に接する絶縁物120及び複数に分割された電極間の領域に絶縁物120を形成する。電極の側面に形成された絶縁物は、その幅bが第2の導電膜を基準にして10nm〜300nmで形成可能である。
複数に分割された電極117の間隔aは、電極の側面に形成される絶縁物の幅bの2倍より小さければよい。すなわち、複数に分割された電極間の間隔aと電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしていればよい。なお、間隔aと幅bはいずれも第2の導電膜を基準にした値である。このa<2bの関係を満たしていれば、複数に分割された電極と電極の間の領域は異方性エッチングの工程を経てもなお絶縁物に覆われた状態となる。よって、複数に分割された電極間の領域は後の工程でメタルシリサイド化されない。
電極の側面に形成された絶縁物120はサイドウォールとなり、後にシリサイドを形成する際のマスクとして用いる。また、このエッチング工程によって第1の絶縁膜も一部除去して絶縁膜121を形成し、半導体膜の一部を露出させる。第1の絶縁膜を除去し半導体膜を露出させる工程は、電極、電極の側面に接する絶縁物及び複数に分割された電極間の領域に形成された絶縁物をマスクとして行う。この露出した半導体膜部分が後にソース領域及びドレイン領域となる。絶縁膜121はゲート絶縁膜として機能する。絶縁膜と半導体膜のエッチングの選択比が低い場合は、露出している半導体膜は多少エッチングされ膜厚が薄くなる。
Next, the second insulating film is selectively etched by anisotropic etching mainly in the vertical direction, so that the insulator 120 in contact with the side surface of the electrode 117 and the region between the divided electrodes 120 are separated. Form. The insulator formed on the side surface of the electrode can be formed with a width b of 10 nm to 300 nm with reference to the second conductive film.
The interval a between the divided electrodes 117 may be smaller than twice the width b of the insulator formed on the side surface of the electrode. In other words, the distance a between the divided electrodes and the width b of the insulator formed on the side surface of the electrode need only satisfy the relationship of a <2b. Note that the distance a and the width b are values based on the second conductive film. If the relationship of a <2b is satisfied, the region between the electrodes divided into a plurality of portions is still covered with an insulator even after the anisotropic etching step. Therefore, the region between the plurality of divided electrodes is not converted into a metal silicide in a later process.
The insulator 120 formed on the side surface of the electrode serves as a sidewall and is used as a mask when forming silicide later. Further, part of the first insulating film is also removed by this etching step to form the insulating film 121, and a part of the semiconductor film is exposed. The step of removing the first insulating film and exposing the semiconductor film is performed using the electrode, the insulator in contact with the side surface of the electrode, and the insulator formed in a region between the divided electrodes as a mask. This exposed semiconductor film portion later becomes a source region and a drain region. The insulating film 121 functions as a gate insulating film. In the case where the etching selectivity between the insulating film and the semiconductor film is low, the exposed semiconductor film is slightly etched and thinned.

次に、シリサイド層123を形成した後、層間絶縁膜124、配線126を形成して、図14の構成を得る。 Next, after the silicide layer 123 is formed, the interlayer insulating film 124 and the wiring 126 are formed to obtain the configuration of FIG.

図示しないが、実施の形態1と同様に絶縁物120を形成せずにマスク127を形成して本形態のTFTの構成を形成しても良い。 Although not shown, the structure of the TFT of this embodiment may be formed by forming the mask 127 without forming the insulator 120 as in the first embodiment.

以上の工程より、Lov領域として低濃度不純物領域509を有するTFTが完成する。本形態で形成したTFTはLov領域を有するため、ゲート長が短くなると生じる短チャネル効果を抑えることができる。 Through the above steps, a TFT having a low-concentration impurity region 509 as a Lov region is completed. Since the TFT formed in this embodiment has a Lov region, a short channel effect that occurs when the gate length is shortened can be suppressed.

以上より、本実施形態で作製したTFTを含む半導体装置は、高濃度不純物領域をメタルシリサイド化したソース領域及びドレイン領域及びLov領域を有するTFTと不純物領域をメタルシリサイド化していない半導体素子を工程数を増加させることなく、同一基板上に形成することができる。 As described above, in the semiconductor device including the TFT manufactured in this embodiment, the TFT having the source region, the drain region, and the Lov region in which the high-concentration impurity region is converted into metal silicide and the semiconductor element in which the impurity region is not converted into metal silicide are processed. Can be formed on the same substrate without increasing.

本実施形態で作製した不純物領域をメタルシリサイド化していない半導体素子の測定方法は、実施の形態1で説明したのと同様であるので、ここでは説明を省略する。 Since the measurement method of the semiconductor element in which the impurity region manufactured in this embodiment is not metal-silicided is the same as that described in Embodiment 1, the description thereof is omitted here.

本実施の形態により、不純物領域をメタルシリサイド化したTFT作製工程において、工程数を増加させることなく、不純物領域の一部がメタルシリサイド化されていないSi領域を有する評価用の半導体素子を形成することができる。この半導体素子を用いて、特定の測定条件で測定することにより、Siの不純物領域の抵抗を測定することができ、工程不良の発見が容易となり、工程へのフィードバックが容易となる。 According to this embodiment, in a TFT manufacturing process in which an impurity region is metal-silicided, an evaluation semiconductor element having a Si region in which a part of the impurity region is not metal-silicided is formed without increasing the number of steps. be able to. By using this semiconductor element and measuring under specific measurement conditions, the resistance of the impurity region of Si can be measured, process defects can be easily found, and feedback to the process is facilitated.

(実施の形態4)
本実施の形態では、絶縁膜を介して電極と重なって配置されている低濃度不純物領域(Lov領域)及び絶縁膜を介して電極と重なって配置されていない低濃度不純物領域(Loff領域)を有する構成を図15を用いて説明する。また、本形態において、実施の形態1〜3と同じものについては同じ符号を用い、詳細な説明を省略する。
図15(a)はTFTの断面図であり、図15(b)、(d)、(e)は半導体素子(TEG)の断面図、図15(c)は半導体素子(TEG)の上面図を示している。図15(b)は図15(c)のA−A’断面である。図15(d)は図15(c)のB−B’断面であり、図15(e)は図15(c)のC−C’断面である。なお、図15(a)は図15(c)で言うとA−A’と交わるB−B’の方向の断面図に相当する。
(Embodiment 4)
In this embodiment mode, a low concentration impurity region (Lov region) arranged so as to overlap with the electrode through the insulating film and a low concentration impurity region (Loff region) not arranged so as to overlap with the electrode through the insulating film are formed. The structure having the above will be described with reference to FIG. In this embodiment, the same reference numerals are used for the same components as in the first to third embodiments, and detailed description thereof is omitted.
15A is a cross-sectional view of a TFT, FIGS. 15B, 15D, and 15E are cross-sectional views of a semiconductor element (TEG), and FIG. 15C is a top view of the semiconductor element (TEG). Is shown. FIG. 15B is an AA ′ cross section of FIG. 15D is a BB ′ cross section of FIG. 15C, and FIG. 15E is a CC ′ cross section of FIG. 15C. FIG. 15A corresponds to a cross-sectional view in the direction of BB ′ intersecting with AA ′ in FIG. 15C.

本実施の形態は、下層の第1の導電膜511のゲート長が上層の第2の導電膜512のゲート長よりも長い形状である電極117を形成するまで実施の形態3と同様な工程でTFT及び半導体素子を形成する。
次に、島状の半導体膜に低濃度の不純物イオンのドーピングを行う。第1の導電膜511と第1の絶縁膜を透過させて島状の半導体膜に低濃度の不純物元素をドーピングし、第1の導電膜と重なる島状の半導体膜部分に低濃度不純物領域509を形成する。また、同時に第1の絶縁膜のみを通過させ島状半導体膜の両端部分にも不純物元素をドーピングし、低濃度不純物領域を形成する。低濃度不純物領域の元素濃度は1×1016〜1×1020atoms/cm(好ましくは1×1016〜5×1019atoms/cm)とする。加速電圧としては、不純物イオンが第1の導電膜と第1の絶縁膜を透過できる電圧を用いる。例えば、50kVから90kV(好ましくは60kVから80kV)を用いる。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。
This embodiment is a process similar to that of Embodiment 3 until the electrode 117 having a shape in which the gate length of the lower first conductive film 511 is longer than the gate length of the upper second conductive film 512 is formed. A TFT and a semiconductor element are formed.
Next, low concentration impurity ions are doped into the island-shaped semiconductor film. The island-shaped semiconductor film is doped with a low-concentration impurity element through the first conductive film 511 and the first insulating film, and the island-shaped semiconductor film portion overlapping the first conductive film has a low-concentration impurity region 509. Form. At the same time, only the first insulating film is allowed to pass through, and an impurity element is doped into both end portions of the island-shaped semiconductor film to form a low concentration impurity region. The element concentration of the low concentration impurity region is 1 × 10 16 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 (preferably 1 × 10 16 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 ). As the acceleration voltage, a voltage at which impurity ions can pass through the first conductive film and the first insulating film is used. For example, 50 kV to 90 kV (preferably 60 kV to 80 kV) is used. As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

低濃度不純物領域509へのドーピングは、第1の絶縁膜だけでなく第1の導電膜511も介して行われる。そのため、低濃度不純物領域509の不純物元素の濃度は他の低濃度不純物領域よりも低い。 The doping to the low concentration impurity region 509 is performed not only through the first insulating film but also through the first conductive film 511. Therefore, the concentration of the impurity element in the low concentration impurity region 509 is lower than that of other low concentration impurity regions.

次に、第1の導電膜511及び第2の導電膜512からなる電極117の側面に接する絶縁物120及び複数に分割された電極間の領域に絶縁物120を形成し、また、第1の絶縁膜をエッチングして新たに絶縁膜121を形成する。このときに、絶縁膜と半導体膜とのエッチングの選択比が小さい場合は、絶縁膜121の形成と同時に絶縁物120で覆われていない半導体膜は多少エッチングされ、その膜厚が薄くなる。
電極の側面に接する絶縁物は、その幅bが第2の導電膜を基準にして10nm〜300nmで形成可能である。複数に分割された電極117の間隔aは、電極の側面に形成される絶縁物の幅bの2倍より小さければよい。すなわち、複数に分割された電極間の間隔aと電極の側面に形成された絶縁物の幅bは、a<2bの関係を満たしていればよい。なお、間隔aと幅bはいずれも第2の導電膜を基準にした値である。
Next, the insulator 120 that is in contact with the side surface of the electrode 117 including the first conductive film 511 and the second conductive film 512 and the region between the divided electrodes are formed, and the first conductor 120 is formed. An insulating film 121 is newly formed by etching the insulating film. At this time, when the etching selectivity between the insulating film and the semiconductor film is small, the semiconductor film that is not covered with the insulator 120 is slightly etched simultaneously with the formation of the insulating film 121, and the film thickness is reduced.
The insulator in contact with the side surface of the electrode can be formed with a width b of 10 nm to 300 nm with reference to the second conductive film. The interval a between the divided electrodes 117 may be smaller than twice the width b of the insulator formed on the side surface of the electrode. In other words, the distance a between the divided electrodes and the width b of the insulator formed on the side surface of the electrode need only satisfy the relationship of a <2b. Note that the distance a and the width b are values based on the second conductive film.

次に、電極117及び絶縁物120をマスクとして、高濃度の不純物イオンをドーピングし、高濃度不純物領域404を形成する。高濃度の不純物イオンのドーピングにより、低濃度不純物領域405が形成される。高濃度不純物領域404の元素濃度は1×1019〜1×1021atoms/cmとする。ドーピング法としてはイオンドーピング法、イオン注入法を用いることができる。例えばP型の半導体を作製する際には不純物元素として、ボロン(B)、ガリウム(Ga)等を用い、N型の半導体を作製する際にはリン(P)、砒素(As)等を用いる。 Next, a high concentration impurity region 404 is formed by doping high concentration impurity ions using the electrode 117 and the insulator 120 as a mask. A low concentration impurity region 405 is formed by doping with high concentration impurity ions. The element concentration of the high-concentration impurity region 404 is 1 × 10 19 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 . As a doping method, an ion doping method or an ion implantation method can be used. For example, boron (B), gallium (Ga), or the like is used as an impurity element when a P-type semiconductor is manufactured, and phosphorus (P), arsenic (As), or the like is used when an N-type semiconductor is manufactured. .

次に、シリサイド層123を形成した後、層間絶縁膜124、配線126を形成して、図15の構成を得る。 Next, after forming the silicide layer 123, the interlayer insulating film 124 and the wiring 126 are formed to obtain the configuration of FIG.

図示しないが、実施の形態1と同様に絶縁物120を形成せずにマスク127を形成して本形態の半導体素子の構成を形成しても良い。 Although not shown, the structure of the semiconductor element of this embodiment may be formed by forming the mask 127 without forming the insulator 120 as in the first embodiment.

以上の工程より、Lov領域及びLoff領域を有するTFTが完成する。本形態で形成したTFTはLov領域及びLoff領域を有するため、ゲート長が短くなると生じる短チャネル効果をより抑えることができる。 Through the above steps, a TFT having a Lov region and a Loff region is completed. Since the TFT formed in this embodiment has a Lov region and a Loff region, the short channel effect that occurs when the gate length is shortened can be further suppressed.

以上より、本実施形態で作製したTFTを含む半導体装置は、高濃度不純物領域をメタルシリサイド化したソース領域及びドレイン領域及びLov領域及びLoff領域を有するTFTと低濃度不純物領域をメタルシリサイド化していない半導体素子を工程数を増加させることなく、同一基板上に形成することができる。 As described above, in the semiconductor device including the TFT manufactured in this embodiment, the TFT having the source region, the drain region, the Lov region, and the Loff region in which the high concentration impurity region is converted into metal silicide and the low concentration impurity region are not converted into metal silicide. Semiconductor elements can be formed on the same substrate without increasing the number of steps.

本実施形態で作製した低濃度不純物領域をメタルシリサイド化していない半導体素子の測定方法は、実施の形態1で説明したのと同様であるので、ここでは説明を省略する。 A method for measuring a semiconductor element in which the low-concentration impurity region manufactured in this embodiment is not metal-silicided is the same as that described in Embodiment 1, and thus description thereof is omitted here.

本実施の形態により、不純物領域をメタルシリサイド化したTFT作製工程において、工程数を増加させることなく、不純物領域の一部がメタルシリサイド化されていないSi領域を有する評価用の半導体素子を形成することができる。この半導体素子を用いて、特定の測定条件で測定することにより、Siの不純物領域の抵抗を測定することができ、工程不良の発見が容易となり、工程へのフィードバックが容易となる。 According to this embodiment, in a TFT manufacturing process in which an impurity region is metal-silicided, an evaluation semiconductor element having a Si region in which a part of the impurity region is not metal-silicided is formed without increasing the number of steps. be able to. By using this semiconductor element and measuring under specific measurement conditions, the resistance of the impurity region of Si can be measured, process defects can be easily found, and feedback to the process is facilitated.

(実施の形態5)
実施の形態1、2、3、4ではTFTと同時に作製した半導体素子を評価用素子(TEG)として用いる例を示したが、本実施の形態ではこの半導体素子をそのまま回路の抵抗素子に用いる例を示す。
実施の形態1、2、3または4を用いて形成したSiの不純物領域の一部をメタルシリサイド化していない半導体素子を用いた回路について説明する。
(Embodiment 5)
In the first, second, third, and fourth embodiments, the example in which the semiconductor element manufactured at the same time as the TFT is used as the evaluation element (TEG) is shown. However, in this embodiment, the semiconductor element is used as it is as the resistance element of the circuit. Indicates.
A circuit using a semiconductor element in which part of an impurity region of Si formed by using the first, second, third, or fourth embodiment is not metal-silicided will be described.

本実施の形態では、半導体素子を遅延回路に用いる例について説明するが、前記に限定されるものではなく、種々の回路の抵抗として使用できる。 In this embodiment, an example in which a semiconductor element is used for a delay circuit will be described; however, the present invention is not limited to the above, and can be used as a resistance of various circuits.

N型の不純物イオンをドーピングして形成した抵抗素子を用いた遅延回路を図16(a)を用いて説明する。端子501は入力端子、端子502は出力端子で、素子503は実施の形態1、2、3または4を用いて形成した半導体素子であり、TFTと抵抗の等価回路で示している。素子503中のTFTはN型TFTとなるため、ゲート電極はグラウンド(GND)に接続し、TFTをオフ状態にする。TFTがオフ状態の場合には、TFTの部分は電流が流れないので、実質的には等価回路としては元々の抵抗のみと近似することができる。よって、TFTをオフ状態にすることで素子503を抵抗素子として用いることができる。
端子501から入力される信号は図16(a)の素子503と容量505を通り、端子502から出力される。
A delay circuit using a resistance element formed by doping N-type impurity ions will be described with reference to FIG. A terminal 501 is an input terminal, a terminal 502 is an output terminal, and an element 503 is a semiconductor element formed by using the first, second, third, or fourth embodiment, and is represented by an equivalent circuit of a TFT and a resistor. Since the TFT in the element 503 is an N-type TFT, the gate electrode is connected to the ground (GND), and the TFT is turned off. When the TFT is in an OFF state, no current flows through the TFT portion, so that the equivalent circuit can be approximated to only the original resistance. Therefore, the element 503 can be used as a resistance element by turning off the TFT.
A signal input from the terminal 501 passes through the element 503 and the capacitor 505 in FIG.

端子501から入力される信号の電位は零以上である。素子503中のTFTはN型TFTが図17(a)に示すエンハンスメント型TFTの構成であれば、入力信号が変化しても常にTFTはオフ状態となる。図17(b)に示すディプリーション型TFTの構成では、入力される信号の電位がほとんど零であっても、TFTの部分を電流が流れることがある。この場合は、素子503中の抵抗が大きければ問題ない。しかし、素子503中の抵抗が低ければ、TFTの部分を流れる電流の大きさが無視できなくなり、素子503全体の抵抗は入力信号により変化する。素子503中の抵抗値によりディプリーション型TFTの構成かエンハンスメント型の構成かを決める必要がある。 The potential of the signal input from the terminal 501 is zero or more. If the TFT in the element 503 is an enhancement type TFT shown in FIG. 17A, the TFT is always turned off even if the input signal changes. In the configuration of the depletion type TFT shown in FIG. 17B, even when the potential of the input signal is almost zero, a current may flow through the TFT portion. In this case, there is no problem if the resistance in the element 503 is large. However, if the resistance in the element 503 is low, the magnitude of the current flowing through the TFT portion cannot be ignored, and the resistance of the entire element 503 changes depending on the input signal. It is necessary to determine whether the configuration of the depletion type TFT or the enhancement type is based on the resistance value in the element 503.

P型の不純物イオンをドーピングして形成した抵抗素子を用いた遅延素子を図16(b)を用いて説明する。端子501は入力端子、端子502は出力端子で、素子504は実施の形態1、2、3または4を用いて形成した半導体素子であり、TFTと抵抗の等価回路で示している。素子504中のTFTはP型TFTとなるため、ゲート電極は電源線(Vdd)に接続し、TFTをオフ状態にする。TFTがオフ状態の場合には、TFTの部分は電流が流れないので、実質的には等価回路としては元々の抵抗のみと近似することができる。よって、TFTをオフ状態にすることで素子504を抵抗素子として用いることができる。
端子501から入力される信号は図16(b)の素子504と容量505を通り、端子502から出力される。
A delay element using a resistance element formed by doping P-type impurity ions will be described with reference to FIG. A terminal 501 is an input terminal, a terminal 502 is an output terminal, and an element 504 is a semiconductor element formed by using the first, second, third, or fourth embodiment, and is represented by an equivalent circuit of a TFT and a resistor. Since the TFT in the element 504 is a P-type TFT, the gate electrode is connected to the power supply line (Vdd), and the TFT is turned off. When the TFT is in an OFF state, no current flows through the TFT portion, so that the equivalent circuit can be approximated to only the original resistance. Therefore, the element 504 can be used as a resistance element by turning off the TFT.
A signal input from the terminal 501 passes through the element 504 and the capacitor 505 in FIG.

端子501から入力される信号の電位は零以上である。素子504中のTFTはP型TFTが図18(a)に示すエンハンスメント型TFTの構成であれば、入力信号が変化しても常にTFTはオフ状態となる。図18(d)に示すディプリーション型TFTの構成では、入力される信号の電位がほとんど零であっても、TFTの部分を電流が流れることがある。この場合は、素子504中の抵抗が大きければ問題ない。しかし、素子504中の抵抗が低ければ、TFTの部分を流れる電流の大きさが無視できなくなり、素子504全体の抵抗は入力信号により変化する。素子504中の抵抗値によりディプリーション型TFTの構成かエンハンスメント型の構成かを決める必要がある。 The potential of the signal input from the terminal 501 is zero or more. If the P-type TFT in the element 504 has the enhancement-type TFT structure shown in FIG. 18A, the TFT is always turned off even if the input signal changes. In the configuration of the depletion type TFT shown in FIG. 18D, even when the potential of the input signal is almost zero, a current may flow through the TFT portion. In this case, there is no problem if the resistance in the element 504 is large. However, if the resistance in the element 504 is low, the magnitude of the current flowing through the TFT portion cannot be ignored, and the resistance of the entire element 504 changes depending on the input signal. It is necessary to determine the configuration of the depletion type TFT or the enhancement type according to the resistance value in the element 504.

本発明は、不純物領域のメタルシリサイド化を行う一方で不純物領域の一部がメタルシリサイド化されないSi領域を、工程数を増やすことなく作製することができる。そして、このメタルシリサイド化されていないSiの不純物領域を抵抗とした抵抗素子を作製することができるため、この抵抗素子を回路の抵抗として用いることで、回路面積を縮小することができる。 According to the present invention, an Si region in which the impurity region is metal-silicided while a part of the impurity region is not metal-silicided can be manufactured without increasing the number of steps. Since a resistance element using the Si impurity region that is not metal-silicided as a resistance can be manufactured, the circuit area can be reduced by using the resistance element as a circuit resistance.

複数に分割された電極のチャネル幅方向の幅Wは、できるだけ狭い幅に形成すると、回路面積を縮小できてよい。 If the width W in the channel width direction of the divided electrodes is formed as narrow as possible, the circuit area may be reduced.

素子503では、3つのTFTと2つの抵抗が並列接続した抵抗素子を示したが、TFTと抵抗の数はこれに限定されない。必要な抵抗値に応じてTFTと抵抗の数を増減させることができる。 In the element 503, a resistance element in which three TFTs and two resistors are connected in parallel is shown; however, the number of TFTs and resistors is not limited thereto. The number of TFTs and resistors can be increased or decreased depending on the required resistance value.

(実施の形態6)
実施の形態1、2、3または4を用いて形成したSiの不純物領域の一部をメタルシリサイド化していない半導体素子を回路の抵抗素子に用いる他の例について説明する。
本実施の形態では、ローパスフィルター回路について説明するが、前記に限定されるものではなく、ハイパスフィルター回路等の種々の回路の可変抵抗として本実施の形態を使用できる。
(Embodiment 6)
Another example will be described in which a semiconductor element in which part of an impurity region of Si formed by using the first, second, third, or fourth embodiment is not metal-silicided is used as a resistance element of a circuit.
In the present embodiment, a low-pass filter circuit will be described. However, the present invention is not limited to the above, and the present embodiment can be used as a variable resistor of various circuits such as a high-pass filter circuit.

N型の不純物イオンをドーピングして形成した抵抗素子を用いたローパスフィルター回路を図19(a)を用いて説明する。端子801は入力端子、端子802は出力端子で、素子803は可変抵抗素子である。端子804は素子803の抵抗値を制御する制御端子である。説明は省略するが、同様にしてP型の不純物イオンをドーピングして、素子805の抵抗値を制御する制御端子である端子806を有する図19(b)のローパスフィルターを形成することも可能である。 A low-pass filter circuit using a resistance element formed by doping N-type impurity ions will be described with reference to FIG. A terminal 801 is an input terminal, a terminal 802 is an output terminal, and an element 803 is a variable resistance element. A terminal 804 is a control terminal that controls the resistance value of the element 803. Although description is omitted, it is also possible to form a low-pass filter of FIG. 19B having a terminal 806 which is a control terminal for controlling the resistance value of the element 805 by doping P-type impurity ions in the same manner. is there.

端子801から入力される信号は図19(a)の可変抵抗素子803と容量807を通り、端子802から出力される。その際、可変抵抗素子803の抵抗値と容量値から決まるある一定値以下の低周波数の信号は端子802に出力される。可変抵抗素子803中のTFTは、図19(b)に示すエンハンスメント型TFTの構成、または、ディプリーション型TFTを用いることができる。 A signal input from the terminal 801 passes through the variable resistance element 803 and the capacitor 807 in FIG. 19A and is output from the terminal 802. At that time, a low-frequency signal having a certain value or less determined from the resistance value and the capacitance value of the variable resistance element 803 is output to the terminal 802. As the TFT in the variable resistance element 803, an enhancement type TFT structure shown in FIG. 19B or a depletion type TFT can be used.

端子804は可変抵抗素子803の制御端子であり、電圧をグラウンド(GND)から電源電圧(Vdd)まで変化させることが可能である。 A terminal 804 is a control terminal of the variable resistance element 803, and can change the voltage from the ground (GND) to the power supply voltage (Vdd).

可変抵抗素子803は低濃度不純物領域或いは高濃度不純物領域からなる抵抗とTFTで構成されるが、低濃度不純物領域或いは高濃度不純物領域からなる抵抗の抵抗値とTFTを流れる電流の大きさを調整することにより、任意の範囲で抵抗値を変化させることが可能となる。また、低濃度不純物領域或いは高濃度不純物領域からなる抵抗の抵抗値に対して極狭い範囲で抵抗値を変化させることも可能である。この抵抗値変化を利用して、パスフィルター回路の閾値周波数を制御することが可能である。 The variable resistance element 803 is composed of a low-concentration impurity region or a high-concentration impurity region as a resistor and a TFT. By doing so, it becomes possible to change the resistance value in an arbitrary range. It is also possible to change the resistance value within a very narrow range with respect to the resistance value of the resistor composed of the low concentration impurity region or the high concentration impurity region. It is possible to control the threshold frequency of the pass filter circuit using this resistance value change.

本実施の形態では、可変抵抗素子を用いたパスフィルター回路の閾値周波数制御に関して説明したが、本実施の形態で示した可変抵抗素子を遅延回路の遅延時間制御など種々の回路に使用することができる。     In this embodiment, the threshold frequency control of the pass filter circuit using the variable resistance element has been described. However, the variable resistance element shown in this embodiment can be used for various circuits such as the delay time control of the delay circuit. it can.

本発明は、不純物領域のメタルシリサイド化を行う一方で不純物領域の一部がメタルシリサイド化されないSi領域を、工程数を増やすことなく作製することができる。そして、このメタルシリサイド化されていないSiの不純物領域を抵抗とした抵抗素子を作製することができるため、この抵抗素子を回路の抵抗として用いることで、回路面積を縮小することができる。 According to the present invention, an Si region in which the impurity region is metal-silicided while a part of the impurity region is not metal-silicided can be manufactured without increasing the number of steps. Since a resistance element using the Si impurity region that is not metal-silicided as a resistance can be manufactured, the circuit area can be reduced by using the resistance element as a circuit resistance.

複数に分割された電極のチャネル幅方向の幅Wは、できるだけ狭い幅に形成すると、回路面積を縮小できてよい。 If the width W in the channel width direction of the divided electrodes is formed as narrow as possible, the circuit area may be reduced.

素子803では、3つのTFTと2つの抵抗が並列接続した抵抗素子を示したが、TFTと抵抗の数はこれに限定されない。必要な抵抗値に応じてTFTと抵抗の数を増減させることができる。 In the element 803, a resistance element in which three TFTs and two resistors are connected in parallel is shown; however, the number of TFTs and resistors is not limited to this. The number of TFTs and resistors can be increased or decreased depending on the required resistance value.

(実施の形態7)
実施の形態1、2、3、4、5又は6に示した半導体装置は、様々な電子機器を作製する際に用いることができる。そのような電子機器の例として、テレビジョン装置、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。
(Embodiment 7)
The semiconductor device described in any of Embodiments 1, 2, 3, 4, 5, and 6 can be used for manufacturing various electronic devices. Examples of such electronic devices include television devices, cameras such as video cameras and digital cameras, navigation systems, sound playback devices (car audio, audio components, etc.), personal computers, game devices, portable information terminals (mobile computers, A mobile phone, a portable game machine, an electronic book, etc.), and an image playback apparatus (specifically, a digital versatile disc (DVD)) provided with a recording medium, and a display capable of displaying the image Apparatus).

本発明を用いることにより、回路の集積度を向上させることが可能となる。また、作製した半導体装置の製品の品質は良好な状態である。その具体例を図20を用いて説明する。   By using the present invention, the degree of circuit integration can be improved. Further, the quality of the manufactured semiconductor device is in a good state. A specific example will be described with reference to FIG.

図20(A)は表示装置であり、筐体1901、支持台1902、表示部1903、スピーカー部1904、ビデオ入力端子1905などを含む。この表示装置は、実施の形態1ないし6で示した作製方法により形成した薄膜トランジスタや半導体素子あるいは回路をその表示部1903および駆動回路に用いることにより作製される。なお、表示装置には液晶表示装置、発光装置などがあり、具体的にはコンピュータ用、テレビ受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。   FIG. 20A illustrates a display device, which includes a housing 1901, a support base 1902, a display portion 1903, speaker portions 1904, a video input terminal 1905, and the like. This display device is manufactured by using a thin film transistor, a semiconductor element, or a circuit formed by the manufacturing method described in Embodiment Modes 1 to 6 for the display portion 1903 and a driver circuit. The display device includes a liquid crystal display device, a light emitting device, and the like, and specifically includes all information display devices such as a computer, a television receiver, and an advertisement display.

図20(B)はコンピュータであり、筐体1911、表示部1912、キーボード1913、外部接続ポート1914、ポインティングマウス1915などを含む。実施の形態1ないし6で示した作製方法を用いることにより、表示部1912やその他の回路への本発明の適用が可能である。さらに、本発明は本体内部のCPU、メモリなどの半導体装置にも適用が可能である。   FIG. 20B illustrates a computer, which includes a housing 1911, a display portion 1912, a keyboard 1913, an external connection port 1914, a pointing mouse 1915, and the like. By using the manufacturing method described in Embodiment Modes 1 to 6, the present invention can be applied to the display portion 1912 and other circuits. Furthermore, the present invention can also be applied to semiconductor devices such as a CPU and a memory inside the main body.

また、図20(C)は携帯電話であり、携帯情報端末の1つの代表例である。この携帯電話は筐体1921、表示部1922、センサ部1924、操作キー1923などを含む。センサ部1924は、光センサ素子を有しており、センサ部1924で得られる照度に合わせて表示部1922の輝度コントロールを行ったり、センサ部1924で得られる照度に合わせて操作キー1923の照明制御を行うことで携帯電話の消費電流を抑えることができる。また、CCDなどの撮像機能を有する携帯電話であれば、光学ファインダーの近くに設けられたセンサ部1924のセンサ受光量が変化することで撮影者が光学ファインダーを覗いたか否かを検出する。撮影者が光学ファインダーを覗いている場合には、表示部1922をオフとすることで消費電力を抑えることができる。 FIG. 20C illustrates a mobile phone, which is a typical example of a portable information terminal. This mobile phone includes a housing 1921, a display portion 1922, a sensor portion 1924, operation keys 1923, and the like. The sensor unit 1924 includes an optical sensor element, and controls the luminance of the display unit 1922 according to the illuminance obtained by the sensor unit 1924 or controls illumination of the operation key 1923 according to the illuminance obtained by the sensor unit 1924. By doing so, the current consumption of the mobile phone can be suppressed. In the case of a mobile phone having an imaging function such as a CCD, it is detected whether or not the photographer has looked into the optical viewfinder by changing the amount of light received by the sensor unit 1924 provided near the optical viewfinder. When the photographer is looking into the optical viewfinder, power consumption can be suppressed by turning off the display portion 1922.

上記の携帯電話を初めとして、PDA(Personal Digital Assistants、情報携帯端末)、デジタルカメラ、小型ゲーム機などの電子機器は携帯情報端末であるため、表示画面が小さい。従って、上述した実施の形態で示した微細なトランジスタや半導体素子を用いてCPU、メモリ、センサなどの機能回路を形成することによって、小型・軽量化を図ることができる。   Since electronic devices such as PDAs (Personal Digital Assistants, information portable terminals), digital cameras, and small game machines are portable information terminals, the display screen is small. Therefore, by forming functional circuits such as a CPU, a memory, and a sensor using the fine transistors and semiconductor elements described in the above embodiments, the size and weight can be reduced.

また、本発明のTFTや半導体素子を薄膜集積回路、または非接触型薄膜集積回路装置(無線ICタグ、RFID(無線認証、Radio Frequency Identification)とも呼ばれる)として用いることもできる。また、ICタグを様々な電子機器に貼り付けることにより、電子機器の流通経路などを明確にすることができる。 In addition, the TFT and the semiconductor element of the present invention can be used as a thin film integrated circuit or a non-contact type thin film integrated circuit device (also referred to as a wireless IC tag or RFID (radio frequency identification)). In addition, by attaching the IC tag to various electronic devices, the distribution route of the electronic devices can be clarified.

図20(D)は、パスポート1941に無線ICタグ1942を付けている状態を示している。また、パスポート1941に無線ICタグを埋め込んでもよい。同様にして、運転免許証、クレジットカード、紙幣、硬貨、証券、商品券、チケット、トラベラーズチェック(T/C)、健康保険証、住民票、戸籍謄本などに無線ICタグを付けたり埋め込むことができる。この場合、本物であることを示す情報のみを無線ICタグに入力しておき、不正に情報を読み取ったり書き込んだりできないようにアクセス権を設定する。これは、実施の形態1ないし6で示したTFTや半導体素子をメモリを用いることにより実現できる。このようにタグとして利用することによって、偽造されたものと区別することが可能になる。 FIG. 20D illustrates a state where the wireless IC tag 1942 is attached to the passport 1941. A wireless IC tag may be embedded in the passport 1941. Similarly, you can attach or embed a wireless IC tag to a driver's license, credit card, banknote, coin, securities, gift certificate, ticket, traveler's check (T / C), health insurance card, resident card, family register copy, etc. it can. In this case, only information indicating authenticity is input to the wireless IC tag, and an access right is set so that information cannot be read or written illegally. This can be realized by using a memory for the TFT or the semiconductor element described in the first to sixth embodiments. By using it as a tag in this way, it becomes possible to distinguish it from a forged one.

このほかに、無線ICタグをメモリとして用いることも可能である。図20(E)は無線ICタグ1951を野菜の包装に貼り付けるラベルに用いた場合の例を示している。また、包装そのものに無線ICタグを貼り付けたり埋め込んだりしても構わない。無線ICタグ1951には、生産地、生産者、製造年月日、加工方法などの生産段階のプロセスや、商品の流通プロセス、価格、数量、用途、形状、重量、賞味期限、各種認証情報などを記録することが可能になる。無線ICタグ1951からの情報は、無線式のリーダ1952のアンテナ部1953で受信して読み取り、リーダ1952の表示部1954に表示することによって、卸売業者、小売業者、消費者が把握することが容易になる。また、産者、取引業者、消費者のそれぞれに対してアクセス権を設定することによって、アクセス権を有しない場合は読み込み、書き込み、書き換え、または消去ができない仕組みになっている。 In addition, a wireless IC tag can be used as a memory. FIG. 20E illustrates an example in which the wireless IC tag 1951 is used as a label attached to a vegetable package. Further, a wireless IC tag may be attached or embedded in the package itself. The wireless IC tag 1951 includes a production stage process such as production place, producer, date of manufacture, processing method, product distribution process, price, quantity, usage, shape, weight, expiration date, various authentication information, etc. Can be recorded. Information from the wireless IC tag 1951 is received and read by the antenna unit 1953 of the wireless reader 1952 and displayed on the display unit 1954 of the reader 1952 so that the wholesaler, retailer, and consumer can easily grasp the information. become. In addition, by setting access rights for producers, traders, and consumers, it is possible to read, write, rewrite, or erase without access rights.

また、無線ICタグは以下のように用いることができる。会計の際に無線ICタグに会計を済ませたことを記入し、出口にチェック手段を設け、会計済みであることを無線ICタグに書き込まれているかをチェックする。会計を済ませていないで店を出ようとすると、警報が鳴る。この方法によって、会計のし忘れや万引きを予防することができる。 The wireless IC tag can be used as follows. At the time of accounting, the fact that accounting has been completed is entered in the wireless IC tag, and a check means is provided at the exit to check whether accounting has been written on the wireless IC tag. If you try to leave the store without checking out, an alarm will sound. This method can prevent forgetting to pay and shoplifting.

さらに、顧客のプライバシー保護を考慮すると、次のような方法にすることも可能である。レジで会計をする段階で、(1)無線ICタグに入力されているデータを暗証番号などでロックする、(2)無線ICタグに入力されているデータそのものを暗号化する、(3)無線ICタグに入力されているデータを消去する、(4)無線ICタグに入力されているデータを破壊する、のいずれかを行う。これらは他の実施の形態にて挙げたメモリを用いることによって実現することができる。そして、出口にチェック手段を設け、(1)〜(4)のいずれかの処理が行われたか、または無線ICタグのデータに何も処理が行われていない状態であるかをチェックすることによって、会計の有無をチェックする。このようにすると、店内では会計の有無を確認することが可能であり、店外では所有者の意志に反して無線ICタグの情報を読み取られることを防止することができる。 Further, in consideration of customer privacy protection, the following method can be used. At the stage of accounting at the cash register, (1) lock the data input to the wireless IC tag with a password, (2) encrypt the data itself input to the wireless IC tag, (3) wireless Either the data input to the IC tag is deleted, or (4) the data input to the wireless IC tag is destroyed. These can be realized by using the memory described in the other embodiments. Then, by providing a check means at the exit, it is checked whether any of the processes (1) to (4) has been performed, or whether the wireless IC tag data has not been processed. Check for accounting. In this way, it is possible to check whether or not there is a transaction in the store, and it is possible to prevent information on the wireless IC tag from being read outside the store against the will of the owner.

以上に挙げた無線ICタグは、従来用いているバーコードより製造コストが高いため、コスト低減を図る必要がある。本発明を用いることにより、工程不良の発見が容易となり、工程へのフィードバックが容易となるめ、コストの低減に有効である。また、どの無線ICタグも品質が高く、かつ性能のばらつきがないように製作することができる。 Since the wireless IC tag mentioned above has a higher manufacturing cost than a conventionally used barcode, it is necessary to reduce the cost. By using the present invention, process defects can be easily found and feedback to the process is facilitated, which is effective in reducing costs. In addition, any wireless IC tag can be manufactured with high quality and no variation in performance.

以上のように、本発明により作製された半導体装置の適用範囲は極めて広く、本発明により作製された半導体装置を様々な分野の電子機器に用いることができる。   As described above, the applicable range of the semiconductor device manufactured according to the present invention is so wide that the semiconductor device manufactured according to the present invention can be used for electronic devices in various fields.

本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1を示す図。1 is a diagram showing Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2を示す図。The figure which shows Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3を示す図。The figure which shows Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4を示す図。The figure which shows Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5を示す図。The figure which shows Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5を示す図。The figure which shows Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5を示す図。The figure which shows Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6を示す図。The figure which shows Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7を示す図。The figure which shows Embodiment 7 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

111 基板
112 下地絶縁膜
113 島状の半導体膜
114 第1の絶縁膜
115 導電膜
116 マスク
117 電極
118 不純物イオン
119a 高濃度不純物領域
119b 高濃度不純物領域
119c 高濃度不純物領域
120 絶縁物
121 絶縁膜
122 金属膜
123 シリサイド層
124 層間絶縁膜
125 コンタクトホール
126 配線
127 マスク
404 高濃度不純物領域
405 低濃度不純物領域
501 端子
502 端子
503 素子
504 素子
505 容量
509 低濃度不純物領域
511 第1の導電膜
512 第2の導電膜
513 高濃度不純物領域
801 端子
802 端子
803 素子
804 端子
805 素子
806 端子
807 容量
1901 筐体
1902 支持台
1903 表示部
1904 スピーカー部
1905 ビデオ入力端子
1911 筐体
1912 表示部
1913 キーボード
1914 外部接続ポート
1915 ポインティングマウス
1921 筐体
1922 表示部
1923 操作キー
1924 センサ部
1941 パスポート
1942 無線ICタグ
1951 無線ICタグ
1952 無線式のリーダ
1953 アンテナ部
1954 表示部
111 Substrate 112 Underlying insulating film 113 Island-shaped semiconductor film 114 First insulating film 115 Conductive film 116 Mask 117 Electrode 118 Impurity ion 119a High-concentration impurity region 119b High-concentration impurity region 119c High-concentration impurity region 120 Insulator 121 Insulating film 122 Metal film 123 Silicide layer 124 Interlayer insulating film 125 Contact hole 126 Wiring 127 Mask 404 High concentration impurity region 405 Low concentration impurity region 501 Terminal 502 Terminal 503 Element 504 Element 505 Capacitance 509 Low concentration impurity region 511 First conductive film 512 Second Conductive film 513 High-concentration impurity region 801 Terminal 802 Terminal 803 Element 804 Terminal 805 Element 806 Terminal 807 Capacity 1901 Housing 1902 Support base 1903 Display portion 1904 Speaker portion 1905 Video input terminal 1911 Housing Body 1912 Display unit 1913 Keyboard 1914 External connection port 1915 Pointing mouse 1921 Case 1922 Display unit 1923 Operation key 1924 Sensor unit 1941 Passport 1942 Wireless IC tag 1951 Wireless IC tag 1952 Wireless reader 1953 Antenna unit 1954 Display unit

Claims (1)

半導体素子と、薄膜トランジスタとを有する半導体装置であって、
前記半導体素子は、
第1の不純物領域を有する第1の半導体膜と、
前記第1の半導体膜上の第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜上の分割された複数の電極と、
前記複数の電極の間に形成されたサイドウォールと、
前記第1の不純物領域の一部に形成された金属シリサイド層と、を有し、
前記複数の電極の間には、前記第1の不純物領域が形成され、
前記金属シリサイド層は前記第1の半導体膜の第1の方向の両端に形成され、
前記複数の電極は、前記第1の方向には分割されず、前記第1の方向と交差する第2の方向に分割され、
前記薄膜トランジスタは、
前記第1の不純物領域と同一工程で形成された第2の不純物領域を有する第2の半導体膜と、
前記第2の半導体膜上の第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜上のゲート電極と、
前記ゲート電極の側壁に形成されたサイドウォールと、
前記第2の不純物領域の一部に形成された金属シリサイド層と、を有することを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device having a semiconductor element and a thin film transistor,
The semiconductor element is
A first semiconductor film having a first impurity region;
A first insulating film on the first semiconductor film;
A plurality of divided electrodes on the first insulating film;
A sidewall formed between the plurality of electrodes;
A metal silicide layer formed in a part of the first impurity region,
The first impurity region is formed between the plurality of electrodes,
The metal silicide layer is formed at both ends in the first direction of the first semiconductor film,
The plurality of electrodes are not divided in the first direction, but are divided in a second direction intersecting the first direction,
The thin film transistor
A second semiconductor film having a second impurity region formed in the same step as the first impurity region;
A second insulating film on the second semiconductor film;
A gate electrode on the second insulating film;
A sidewall formed on a sidewall of the gate electrode;
And a metal silicide layer formed in a part of the second impurity region.
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