JPH0233935A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタの製造方法Info
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- JPH0233935A JPH0233935A JP63183803A JP18380388A JPH0233935A JP H0233935 A JPH0233935 A JP H0233935A JP 63183803 A JP63183803 A JP 63183803A JP 18380388 A JP18380388 A JP 18380388A JP H0233935 A JPH0233935 A JP H0233935A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、液晶表示用デバイスのアクティブ・マトリク
スに用いられる薄膜トランジスタの製造方法に関する。
スに用いられる薄膜トランジスタの製造方法に関する。
［従来の技術］
従来のスタガード型の薄膜トランジスタとしては特開昭
６２−８１０６５に記載されたものがある。この構造で
は、第２図に示すように、半導体層９が積層される前に
オーミック接触層１５が形成され、さらに半導体層９と
ゲート絶縁膜１０は連続成膜されず、半導体層９形成後
に半導体層９を島状にバターニングする必要があった。
６２−８１０６５に記載されたものがある。この構造で
は、第２図に示すように、半導体層９が積層される前に
オーミック接触層１５が形成され、さらに半導体層９と
ゲート絶縁膜１０は連続成膜されず、半導体層９形成後
に半導体層９を島状にバターニングする必要があった。
［発明が解決しようとする課題１
しかし、かかる従来のスタガード型の薄膜トランジスタ
の製造方法によれば、リンなどの不純物を含むオーミッ
ク接触層１５形成後に半導体層９が形成されるために、
オーミック接触層１５中の不純物が後の製造工程中に半
導体層９中へ拡散し、オーミック接触層１５の抵抗値が
大きくなり薄膜トランジスタの特性を劣化させる問題を
有していた。また、半導体層９形成後に、半導体層９を
第２図に示すように島状に残すために、ホトリソグラフ
ィー法による加工を必要とし、その工程中での半導体層
９の変質や汚染が起き、薄膜トランジスタのチャネル部
分どなる半導体層９の劣化を生み、１−ランジスタ特性
を悪化させる原因ともなっていた。さらに、半導体層９
は、絶縁性基体上に成膜されているために結晶性が悪く
抵抗の高いものであった。このため、この半導体層９を
チャネル部分とする薄膜トランジスタの電界効果移動度
の値は小さく良好なトランジスタの特性を得ることがで
きないという問題点を有していた。
の製造方法によれば、リンなどの不純物を含むオーミッ
ク接触層１５形成後に半導体層９が形成されるために、
オーミック接触層１５中の不純物が後の製造工程中に半
導体層９中へ拡散し、オーミック接触層１５の抵抗値が
大きくなり薄膜トランジスタの特性を劣化させる問題を
有していた。また、半導体層９形成後に、半導体層９を
第２図に示すように島状に残すために、ホトリソグラフ
ィー法による加工を必要とし、その工程中での半導体層
９の変質や汚染が起き、薄膜トランジスタのチャネル部
分どなる半導体層９の劣化を生み、１−ランジスタ特性
を悪化させる原因ともなっていた。さらに、半導体層９
は、絶縁性基体上に成膜されているために結晶性が悪く
抵抗の高いものであった。このため、この半導体層９を
チャネル部分とする薄膜トランジスタの電界効果移動度
の値は小さく良好なトランジスタの特性を得ることがで
きないという問題点を有していた。
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するた
め、薄膜トランジスタを構成する各種の膜の製造工程中
での劣化や変質を防ぐと同時に、高特性の薄膜トランジ
スタを実現できる薄膜トランジスタの製造方法を提供す
ることを目的としている。
め、薄膜トランジスタを構成する各種の膜の製造工程中
での劣化や変質を防ぐと同時に、高特性の薄膜トランジ
スタを実現できる薄膜トランジスタの製造方法を提供す
ることを目的としている。
［課懸を解決するための手段］
上記課題を解決するため、本発明の薄膜トランジスタの
製造方法は、絶縁性基体状におけるスフガード型薄膜ト
ランジスタの製造方法において、前記絶縁性基体上にシ
リコン層を積層する工程と、前記シリコン層を島状に残
す工程と、前記シリコン層上に、非晶質シリコン層と絶
縁膜を連続成膜する工程と、前記絶縁膜表面に凹部を形
成する工程と、前記シリコン層と前記非晶質シリコン層
へレーザ照射を行ない前記非晶質シリコン層を多結晶シ
リコン層に変換する工程と２前記絶縁膜上に低抵抗シリ
コン層を積層する工程と前記絶縁膜の厚膜部分を除去す
る工程と、前記シリコン層と前記多結晶シリコン層と前
記低抵抗シリコン層に不純物添加用ガス雰囲気中でレー
ザ照射を行なう工程とを含むことを特徴とする。
製造方法は、絶縁性基体状におけるスフガード型薄膜ト
ランジスタの製造方法において、前記絶縁性基体上にシ
リコン層を積層する工程と、前記シリコン層を島状に残
す工程と、前記シリコン層上に、非晶質シリコン層と絶
縁膜を連続成膜する工程と、前記絶縁膜表面に凹部を形
成する工程と、前記シリコン層と前記非晶質シリコン層
へレーザ照射を行ない前記非晶質シリコン層を多結晶シ
リコン層に変換する工程と２前記絶縁膜上に低抵抗シリ
コン層を積層する工程と前記絶縁膜の厚膜部分を除去す
る工程と、前記シリコン層と前記多結晶シリコン層と前
記低抵抗シリコン層に不純物添加用ガス雰囲気中でレー
ザ照射を行なう工程とを含むことを特徴とする。
［実 施 例］
以下に本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。第
１図（ａ）において、第１工程として絶縁性基体１上に
シリコン層２を積層する。このシフコン膜２は、シリコ
ンを含有するガスをＰＣＶＤ法、常圧ＣＶＤ法及び減圧
ＣＶＤ法あるいはＥＣＲＣＶＤ法、ＥＢ蒸着法などいず
れの成膜法によって成膜してもよく、反応ガス中に不純
物添加用のガスを加えることなく積層する０次に第２工
程で第１図（ｂ）に示すようにシリコン層２を島状に残
す。この島状に残ったシリコン層２が、後の工程により
薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極を構成す
る構成部分となる。第３工程では、第１図（Ｃ）に示す
ように非晶質シリコン層２と絶縁膜４を連続成膜する。
１図（ａ）において、第１工程として絶縁性基体１上に
シリコン層２を積層する。このシフコン膜２は、シリコ
ンを含有するガスをＰＣＶＤ法、常圧ＣＶＤ法及び減圧
ＣＶＤ法あるいはＥＣＲＣＶＤ法、ＥＢ蒸着法などいず
れの成膜法によって成膜してもよく、反応ガス中に不純
物添加用のガスを加えることなく積層する０次に第２工
程で第１図（ｂ）に示すようにシリコン層２を島状に残
す。この島状に残ったシリコン層２が、後の工程により
薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極を構成す
る構成部分となる。第３工程では、第１図（Ｃ）に示す
ように非晶質シリコン層２と絶縁膜４を連続成膜する。
絶縁膜としては、二酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、
窒素を含有する酸化シリコン膜のいずれでもよい、第４
工程では、第１図（ｄ）に示すように、第１図（ｃ）で
積層した絶縁膜４の表面に凹部を形成し、絶縁膜４厚膜
部分と薄膜部分を形成する。第５工程で第１図（ｅ）に
示すようにレーザ照射を行ない、第１図（ｄ）に示した
非晶質シリコン層３を多結晶シリコン５に変換する。第
１図（ｅ）の工程では、絶縁膜４の厚膜部分よりもより
薄い薄膜の絶縁膜４に被膜された部分の方が優先的にレ
ーザ照射で受けた熱エネルギーを放熱しやすく、絶縁膜
４の開部分の薄膜部分直下にあるシリコン膜の方がより
早く大粒径の多結晶シリコン層４に変換されやすいとい
う傾向をもっている。次に第６エ程の第１図（ｆ）では
、薄膜トランジスタのゲート電極となる低抵抗シリコン
層６を形成する。この低抵抗シリコン層６は、リンやホ
ウ素などの半導体不純物の添加用ガスと主ガスとなるシ
リコン含有ガスを反応中に混合して減圧ＣＶＤ法などに
より成膜する。第７エ程では、第１図（ｇ）に示すよう
に絶縁膜４の薄膜部分以外を取り除く、この残った薄膜
部分の絶縁膜４が薄膜トランジスタのゲート絶縁膜とな
る。このように絶縁膜４は第１図（ｅ）においてはレー
ザ照射時の熱エネルギーの保持膜の役割りを有し、第１
図（ｃ）後の絶縁膜４形成後は、半導体層となる非晶質
シリコン層３及び多結晶シリコン層５の保護膜としての
働きも有し、さらに、完成後は薄膜トランジスタのゲー
ト絶縁膜にもなるという３種類の機能をもっている。
窒素を含有する酸化シリコン膜のいずれでもよい、第４
工程では、第１図（ｄ）に示すように、第１図（ｃ）で
積層した絶縁膜４の表面に凹部を形成し、絶縁膜４厚膜
部分と薄膜部分を形成する。第５工程で第１図（ｅ）に
示すようにレーザ照射を行ない、第１図（ｄ）に示した
非晶質シリコン層３を多結晶シリコン５に変換する。第
１図（ｅ）の工程では、絶縁膜４の厚膜部分よりもより
薄い薄膜の絶縁膜４に被膜された部分の方が優先的にレ
ーザ照射で受けた熱エネルギーを放熱しやすく、絶縁膜
４の開部分の薄膜部分直下にあるシリコン膜の方がより
早く大粒径の多結晶シリコン層４に変換されやすいとい
う傾向をもっている。次に第６エ程の第１図（ｆ）では
、薄膜トランジスタのゲート電極となる低抵抗シリコン
層６を形成する。この低抵抗シリコン層６は、リンやホ
ウ素などの半導体不純物の添加用ガスと主ガスとなるシ
リコン含有ガスを反応中に混合して減圧ＣＶＤ法などに
より成膜する。第７エ程では、第１図（ｇ）に示すよう
に絶縁膜４の薄膜部分以外を取り除く、この残った薄膜
部分の絶縁膜４が薄膜トランジスタのゲート絶縁膜とな
る。このように絶縁膜４は第１図（ｅ）においてはレー
ザ照射時の熱エネルギーの保持膜の役割りを有し、第１
図（ｃ）後の絶縁膜４形成後は、半導体層となる非晶質
シリコン層３及び多結晶シリコン層５の保護膜としての
働きも有し、さらに、完成後は薄膜トランジスタのゲー
ト絶縁膜にもなるという３種類の機能をもっている。
次に、第８工程として第１図（ｈ）に示すように、ホス
フィンやジボランなどの半導体の不純物添加用ガス雰囲
気下においてレーザ照射を行なう。このレーザ光によっ
て、不純物ガスの一部は分解し多結晶シリコン層５の露
出部分と、その多結晶シリコン層５の下にあるシリコン
層２へ拡散していく。この不純物の拡散により薄膜トラ
ンジスタのソース電極及びドレイン電極が形成されるこ
とになる６以上の工程により薄膜トランジスタは完成し
、第１図（ｉ）に示すようにソース電極領域７とドレイ
ン電極領域８と半導体層９とゲト絶縁膜１０及びゲート
電極１１よりなるスタガード型のＭＯＳ構造を有する薄
膜トランジスタとなる。
フィンやジボランなどの半導体の不純物添加用ガス雰囲
気下においてレーザ照射を行なう。このレーザ光によっ
て、不純物ガスの一部は分解し多結晶シリコン層５の露
出部分と、その多結晶シリコン層５の下にあるシリコン
層２へ拡散していく。この不純物の拡散により薄膜トラ
ンジスタのソース電極及びドレイン電極が形成されるこ
とになる６以上の工程により薄膜トランジスタは完成し
、第１図（ｉ）に示すようにソース電極領域７とドレイ
ン電極領域８と半導体層９とゲト絶縁膜１０及びゲート
電極１１よりなるスタガード型のＭＯＳ構造を有する薄
膜トランジスタとなる。
［発明の効果］
本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、以上説明した
ように、ゲート絶縁膜をレーザ照射時の熱の保持膜とし
て利用すると共に、工程中は、半導体層の保護膜として
利用することにより、工程中に起きる半導体層の劣化や
汚染を防ぐと同時にレーザ光の熱を利用して半導体層の
大粒径化を可能にし、高性能な薄膜トランジスタを実現
する効果がある。
ように、ゲート絶縁膜をレーザ照射時の熱の保持膜とし
て利用すると共に、工程中は、半導体層の保護膜として
利用することにより、工程中に起きる半導体層の劣化や
汚染を防ぐと同時にレーザ光の熱を利用して半導体層の
大粒径化を可能にし、高性能な薄膜トランジスタを実現
する効果がある。
第１図（ａ）〜（１）は、本発明の薄膜トランジスタの
製造方法の実施例の一例を示す縦断面図。 第２図は、従来のスタガード型の薄膜トランジスタの縦
断面図。 ・絶縁性基体 ・シリコン層 ・非晶質シリコン層 ・絶縁膜 ・多結晶シリコン層 ・低抵抗シリコン層 ・ソース電極領域 ・ドレイン電極領域 ９ ・ １０ ・ １１ ・ １３ ・ １４ ・ １５ ・ 半導体層 ゲート絶！！膿 ゲート電極 透明基板 ドレイン電極 ソース電極 オーミック接触層 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（他１名）第１図 シーｆｆ″光
製造方法の実施例の一例を示す縦断面図。 第２図は、従来のスタガード型の薄膜トランジスタの縦
断面図。 ・絶縁性基体 ・シリコン層 ・非晶質シリコン層 ・絶縁膜 ・多結晶シリコン層 ・低抵抗シリコン層 ・ソース電極領域 ・ドレイン電極領域 ９ ・ １０ ・ １１ ・ １３ ・ １４ ・ １５ ・ 半導体層 ゲート絶！！膿 ゲート電極 透明基板 ドレイン電極 ソース電極 オーミック接触層 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 上 柳 雅 誉（他１名）第１図 シーｆｆ″光
Claims (1)
- 絶縁性基体上におけるスタガード型薄膜トランジスタの
製造方法において、前記絶縁性基体上にシリコン層を積
層する工程と、前記シリコン層を島状に残す工程と、前
記シリコン層上に、非晶質シリコン層と絶縁膜を連続成
膜する工程と、前記絶縁膜表面に凹部を形成する工程と
、前記シリコン層と前記非晶質シリコン層へレーザ照射
を行ない前記非晶質シリコン層を多結晶シリコン層に変
換する工程と、前記絶縁膜上に低抵抗シリコン層を積層
する工程と前記絶縁膜の厚膜部分を除去する工程と、前
記シリコン層と前記多結晶シリコン層と前記低抵抗シリ
コン層に不純物添加用ガス雰囲気中でレーザ照射を行な
う工程とを含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183803A JPH0233935A (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183803A JPH0233935A (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0233935A true JPH0233935A (ja) | 1990-02-05 |
Family
ID=16142174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63183803A Pending JPH0233935A (ja) | 1988-07-23 | 1988-07-23 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0233935A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432122A (en) * | 1992-11-03 | 1995-07-11 | Gold Star Co., Ltd. | Method of making a thin film transistor by overlapping annealing using lasers |
| JPH07270818A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-20 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法およびその製造装置 |
| US5612251A (en) * | 1993-05-27 | 1997-03-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Manufacturing method and device for a polycrystalline silicon |
-
1988
- 1988-07-23 JP JP63183803A patent/JPH0233935A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5432122A (en) * | 1992-11-03 | 1995-07-11 | Gold Star Co., Ltd. | Method of making a thin film transistor by overlapping annealing using lasers |
| US5612251A (en) * | 1993-05-27 | 1997-03-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Manufacturing method and device for a polycrystalline silicon |
| JPH07270818A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-20 | Sharp Corp | 半導体基板の製造方法およびその製造装置 |
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