JPH0334464A - Thin film transistor and manufacture thereof - Google Patents

Thin film transistor and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH0334464A
JPH0334464A JP16854189A JP16854189A JPH0334464A JP H0334464 A JPH0334464 A JP H0334464A JP 16854189 A JP16854189 A JP 16854189A JP 16854189 A JP16854189 A JP 16854189A JP H0334464 A JPH0334464 A JP H0334464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous silicon
source
semiconductor layer
drain electrodes
silicon semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16854189A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumitsu Ota
泰光 太田
Shusuke Mimura
秀典 三村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP16854189A priority Critical patent/JPH0334464A/en
Publication of JPH0334464A publication Critical patent/JPH0334464A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a highly reliable TFT with small off current and easy to manufacture by a method wherein reactive ion etching is done on only parts of a gate insulation film, a semiconductor layer of amorphous silicon, an insulation film and a pair of source and a drain electrodes laminated on a gate electrode. CONSTITUTION:A thin film transistor mentioned in the title comprises a gate insulation film 2, a semiconductor layer 3 of amorphous silicon, an insulation film 4 and a pair of a source and a drain electrodes 5 laminated on a gate electrode 1. The surface of the semiconductor layer 3 of amorphous silicon on a part with the source and drain electrodes 5 formed is subjected to reactive ion etching while the insulation film 4 is formed only on an upper part of the semiconductor layer 3 of amorphous silicon which is a channel 8 between the pair of the source and drain electrodes 5. By performing reactive ion etching, ohmic junction between the semiconductor layer 3 of amorphous silicon and the source and drain electrodes 5 is realized, and the surface of the semiconductor layer 3 of amorphous silicon at the channel 8 part is protected by the insulation film.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用性9!]’−) 本発明は、密着型イメージセンサ−、アクティブマトリ
ックス液晶表示装代などに用いられる薄膜トランジスタ
ー(以下TPTと略する。)の描込および製造方法に関
するものであり、特に製造が簡単でかつ高性能を発揮す
るTPTに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Applicability 9!'-) The present invention is directed to a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TPT) used in a contact image sensor, an active matrix liquid crystal display device, etc. The present invention relates to writing and manufacturing methods, and particularly relates to TPT which is easy to manufacture and exhibits high performance.

(従来の技術) 近年、多結品または非晶質半導体により形成された薄膜
トランジスタ(T P T)が注口されている。このT
FTは、単桔品半導体を用いた場合よりは特性は劣るも
のの、低コストであり、また大面積の基板−ヒに素子を
形成できることから、例えば、密着型イメージセンサ、
アクティブマトリックス液高表示装置用のスイッチ素子
としての応用が考えられている。
(Prior Art) In recent years, thin film transistors (TPT) formed from multi-crystalline or amorphous semiconductors have been used. This T
Although the characteristics of FT are inferior to those using single-frame semiconductors, they are low cost and can form elements on large-area substrates, so they are used for example in contact image sensors,
Application as a switch element for active matrix liquid level display devices is being considered.

一般的に用いられているTPTの構造は、第3図に示す
ように、絶縁性基板10」−に、ゲート電極1、ゲート
絶縁膜2、非晶質シリコンの半導体層3、および一対の
ソース・ドレイン71F極5を順に積層してなるもので
あり、半導体層3とソース・ドレイン電極5は、リンを
多量にドープした非’ii’l質シリコンからなるn+
層6を形成することでオーミックに接合される。なお、
このような逆スタガード型のTPTは、従来、まず第4
a図に示すように、まず絶縁性基板10−ヒに所定パタ
ーンのゲート電極1を形成し、次いで第4b図に示すよ
うに、そのLをゲート絶縁膜2、半導体層3で覆い、半
導体層3上面にn+層6を形成した後、全面を電橋金属
5aによりさらに覆い、第4C図に示すようにソース・
ドレイン電極5を形成しようとする所望の部位のみをフ
ォトレジスト9でマスキングし、第4d図に示すように
マスキングされなかった部位の電極金属5aをエツチン
グし、さらに第4e図に示すようにマスキングされなか
った部位のn+Jm6を除去した後、フォトレジスト9
を除去して、第4f図に示すように所望形状のものとし
て形成されるものである。
As shown in FIG. 3, the structure of a commonly used TPT includes an insulating substrate 10'', a gate electrode 1, a gate insulating film 2, an amorphous silicon semiconductor layer 3, and a pair of sources. - The drain 71F electrode 5 is laminated in order, and the semiconductor layer 3 and source/drain electrode 5 are made of n+ type silicon made of non-'II'l silicon doped with a large amount of phosphorus.
By forming the layer 6, an ohmic connection is achieved. In addition,
Conventionally, in such an inverted staggered TPT, the fourth
As shown in FIG. 4A, first, a gate electrode 1 with a predetermined pattern is formed on an insulating substrate 10-A, and then, as shown in FIG. After forming the n+ layer 6 on the upper surface of the third layer, the entire surface is further covered with a bridge metal 5a, and a source layer 6 is formed as shown in FIG. 4C.
Only the desired portion where the drain electrode 5 is to be formed is masked with photoresist 9, and the electrode metal 5a in the unmasked portion is etched as shown in FIG. 4d, and then the masked portion is further etched as shown in FIG. 4e. After removing n+Jm6 in the areas where it was not present, photoresist 9
is removed to form a desired shape as shown in Fig. 4f.

このようなTPTにおいて、ソース電極から注入された
電子は非晶質シリコンの半導体層3を縦断し、非晶質シ
リコンの半導体Jf43とゲート絶縁膜2の界面にゲー
ト電極1に印加される電圧に応じて形成されるチャンネ
ル領域7を通り、再び非晶質シリコンの半導体層3を縦
断し、ドレイン電極に到達する。ここで、n”Jf46
は、半導体層3およびソース・ドレイン電極5とオーミ
ック層を形成し、ソース電極から非晶質シリコンの半導
体層3へ、また非晶質シリコンの半導体層3からドレイ
ン電極へ電子のやり取りが容具に行なえる役目をしてい
る。しかし、ソース・ドレイン化t+IA間のチャンネ
ル部分8の非晶質シリコンの半導体層3Lにn+層6が
存在すると、n+層6の抵抗が非常に低いため、電子は
n+層6を流れ、トランジスターとして動作をしなくな
る。そこで、前記したようにソース・ドレイン電栴間の
チャンネル部分8のn 1層は、第4e図に示すように
ソース・ドレイン電極5のパターニングの後、同じフす
!・レジスト9を用いて、エツチングし除去される(例
えば、ピー ジー レコンバアとダブリュイー スペア
、セミコンダクター アンド セミメタルス、第21巻
 バー1−D、1984年、第89頁[P、 G、 L
cCombcr and W、 IE、 5pear、
 SEMICONDUCTORAND SL:MIMI
ETALS、 VOL、 21. PART D、 1
984、 p89] )。しかしながら、このようなT
FTはn+層6をエツチングにより除去する際、非晶質
シリコンの半導体層3も表面がエツチングされるため、
非晶質シリコンの半導体層3の表面には欠陥が多くなり
、その欠陥を通してリーク電流が流れる。また、チャン
ネル部分8のn+層6に含まれるリンがチャンネル部分
8のn+層6のエツチングを行なうまでに非晶質シリコ
ンの半導体層3の表面に拡散するため、非晶質シリコン
の半導体層3の表面の抵抗が低くなる。これらの迎いの
ため、通常のTPTでは、ソース・ドレイン電極間に約
20V以上の電圧を印加するとオフ電流が非常に多くな
るという問題が生じていた。
In such a TPT, electrons injected from the source electrode traverse the amorphous silicon semiconductor layer 3 and are applied to the voltage applied to the gate electrode 1 at the interface between the amorphous silicon semiconductor Jf43 and the gate insulating film 2. It passes through the correspondingly formed channel region 7, crosses the amorphous silicon semiconductor layer 3 again, and reaches the drain electrode. Here, n”Jf46
forms an ohmic layer with the semiconductor layer 3 and the source/drain electrode 5, and allows exchange of electrons from the source electrode to the amorphous silicon semiconductor layer 3 and from the amorphous silicon semiconductor layer 3 to the drain electrode. It has a role to play. However, if an n+ layer 6 exists in the amorphous silicon semiconductor layer 3L of the channel portion 8 between the source and drain t+IA, the resistance of the n+ layer 6 is very low, so electrons flow through the n+ layer 6, and the transistor is It stops working. Therefore, as described above, the n1 layer in the channel portion 8 between the source and drain electrodes is formed in the same layer after patterning the source and drain electrodes 5, as shown in FIG. 4e. - Etched and removed using resist 9 (for example, PG Reconbare and Double E Spare, Semiconductor and Semimetals, Vol. 21, Bar 1-D, 1984, p. 89 [P, G, L)
cCombcr and W, IE, 5pear,
SEMICONDUCTORAND SL:MIMI
ETALS, VOL, 21. PART D, 1
984, p89]). However, such T
In FT, when the n+ layer 6 is removed by etching, the surface of the amorphous silicon semiconductor layer 3 is also etched.
The surface of the amorphous silicon semiconductor layer 3 has many defects, and leakage current flows through the defects. Further, since phosphorus contained in the n+ layer 6 of the channel portion 8 diffuses into the surface of the amorphous silicon semiconductor layer 3 before etching the n+ layer 6 of the channel portion 8, the amorphous silicon semiconductor layer 3 surface resistance becomes lower. Due to these problems, a problem has arisen in ordinary TPTs that when a voltage of about 20 V or more is applied between the source and drain electrodes, the off-state current becomes extremely large.

(発明が解決しようとする課題) 従って、本発明は」二記したような従来技術における3
題を解決し、オフ電流が小さく、また製造が簡単で、信
頼性の高いTPTを提供することをU的とするものであ
る。
(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, the present invention solves three problems in the prior art as described in 2.
The purpose of the present invention is to provide a TPT that solves the problem, has a low off-state current, is easy to manufacture, and has high reliability.

(課題を解決するための手段) l−記のごとき課題を解決する本発明の薄膜トランジス
ターは、絶縁性基板トに順にゲート電橋、ゲート絶縁膜
、ソース・ドレイン電極を形成する部分の表居部にリア
クティブイオンエツチングを施した非晶質シリコンの半
導体層、一対のソース・ドレイン電極および前記非晶質
シリコンの半導体層の1一部でかつ前記一対のソース・
ドレイン電極の間に形成された絶縁膜からなることを特
徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) A thin film transistor of the present invention that solves the problems as described in item 1-1 is provided by forming a gate bridge, a gate insulating film, and a surface area of a portion where a source/drain electrode is formed in order on an insulating substrate. an amorphous silicon semiconductor layer which is partially subjected to reactive ion etching, a pair of source/drain electrodes, and a part of the amorphous silicon semiconductor layer and the pair of source/drain electrodes
It is characterized by consisting of an insulating film formed between drain electrodes.

また本発明は、非晶質シリコンの半導体層が硼素、ゲル
マニウム、炭素、窒素および酸素からなる群から選ばれ
た少なくとも1秤の不純物がドープされた非晶質シリコ
ン層であることを特徴とする薄膜トランジスターを示す
ものである。
Further, the present invention is characterized in that the amorphous silicon semiconductor layer is an amorphous silicon layer doped with at least one impurity selected from the group consisting of boron, germanium, carbon, nitrogen, and oxygen. This shows a thin film transistor.

さらに]二記課題は、絶縁性基板上にゲート市極を形成
する工程と、そのゲート電極を覆うようにゲート絶縁膜
を形成する1楳と、そのゲート絶縁膜−にに非晶質シリ
コンの半導体層を形成する工程と、ソース・ドレイン電
極が形成される部分以外をフォトレジストで覆い、CF
4ガスを用いたリアクティブイオンエッチングを施すこ
とにより、ソース・ドレイン電極が形成される部分の絶
縁膜を除去する工程と、除去されなかった絶縁膜を左右
から挾む一対のソース・ドレイン電極を形成する工程と
を白°することを特徴とする薄膜トランジスターの製造
方法によっても解決されるものである。
[Furthermore] The second problem is the process of forming a gate electrode on an insulating substrate, the step of forming a gate insulating film to cover the gate electrode, and the step of forming an amorphous silicon layer on the gate insulating film. In the process of forming the semiconductor layer, the area other than the area where the source/drain electrodes will be formed is covered with photoresist, and the CF
By performing reactive ion etching using four gases, the insulating film is removed from the part where the source/drain electrodes will be formed, and the pair of source/drain electrodes sandwiching the insulating film that was not removed from the left and right is removed. The problem is also solved by a method of manufacturing a thin film transistor, which is characterized in that the manufacturing process of a thin film transistor is omitted.

(作用) しかして本発明においては、TFTを、ゲート屯桶上に
積層されたゲート絶縁膜と非晶質シリコンの半導体層と
絶縁膜と一対のソース・ドレイン電極から構成し、ソー
ス・ドレイン電極を形成しようとする部分のみ、リアク
ティブイオンエツチングを用いて絶縁膜を除去し、その
後一対のソース・ドレイン電極を形成することにより、
n”層を挟むことなしにソース・ドレイン電極が非晶質
シリコンの半導体層とオーミック接合を取れるようにす
るものである。
(Function) According to the present invention, the TFT is composed of a gate insulating film laminated on a gate tube, a semiconductor layer of amorphous silicon, an insulating film, and a pair of source/drain electrodes. By using reactive ion etching to remove the insulating film only in the part where the electrode is to be formed, and then forming a pair of source and drain electrodes,
This allows the source/drain electrode to form an ohmic contact with the amorphous silicon semiconductor layer without sandwiching the n'' layer.

ここで、リアクティブイオンエツチングは、エツチング
ガスを高周波放電で分解し、その際生成されるイオンと
ラジカルによってエツチングを行なう、−股肉なドライ
エツチングh゛法であるが、リアクティブイオンエツチ
ングを非晶質シリコンにかけると、非晶質シリコンがエ
ツチングされ、表面に多数のダングリングボンドができ
る。このダングリングボンドは半導体の禁制帯中の深い
準位となり、非晶質シリコンおよび金属電極と容易に電
子のやりとりを行なう。このため、前述したような構成
のTPTでは、非晶質シリコン半導体層とソース・ドレ
イン電極間にリンを多量にドープしたn+層を挾むこと
なしに、ソース・ドレイン電極と非晶質シリコン半導体
層はオーミック接合を取り得るものである。
Here, reactive ion etching is a dry etching method in which etching gas is decomposed by high-frequency discharge and etching is performed using the ions and radicals generated at that time, but reactive ion etching is not used. When applied to crystalline silicon, the amorphous silicon is etched, creating many dangling bonds on the surface. This dangling bond becomes a deep level in the forbidden band of the semiconductor, and easily exchanges electrons with amorphous silicon and metal electrodes. Therefore, in the TPT having the above-described structure, the source/drain electrodes and the amorphous silicon semiconductor layer can be connected to each other without sandwiching the n+ layer doped with a large amount of phosphorus between the amorphous silicon semiconductor layer and the source/drain electrodes. The layers can form ohmic connections.

このように非晶質シリコンの半導体層表面にリンを多量
にドープしたn゛層を形成せず、またリアクティブイオ
ンエツチングはソース◆ドレイン化極5を形成しようと
する部位のみであり、その他の部位は絶縁膜で覆われて
いるため、ソース・ドレイン電極間のチャンネル部分の
非晶質シリコンの半導体層の表面は、リンの拡散による
低抵抗化やエツチングによる欠陥の増加を受けることが
ない。その結果、それらの影響によるリーク電流を無く
すことができ、これによってオフ電流を非常に小さくで
きるものである。さらに、ソース・ドレイン電極間のチ
ャンネル部分の非晶質シリコン半導体層の表面は絶縁膜
で保護されているため、非常に信頼性に優れたTPTと
なる。
In this way, an n layer doped with a large amount of phosphorus is not formed on the surface of the amorphous silicon semiconductor layer, and reactive ion etching is performed only on the regions where the source and drain electrodes 5 are to be formed, and on the other regions. Since the portion is covered with an insulating film, the surface of the amorphous silicon semiconductor layer in the channel portion between the source and drain electrodes is not subject to lower resistance due to phosphorus diffusion or increase in defects due to etching. As a result, leakage current due to these influences can be eliminated, and the off-state current can thereby be made extremely small. Furthermore, since the surface of the amorphous silicon semiconductor layer in the channel portion between the source and drain electrodes is protected by an insulating film, the TPT has extremely high reliability.

さらにこのような本発明の構成は、非晶質シリコンの半
導体jdに硼素、ゲルマニウム、炭素、窒素、酸素など
の不純物の少なくとも1種がドープされた場合において
も有効であり、より広い応用が期待できるものとなる。
Furthermore, the structure of the present invention is effective even when the amorphous silicon semiconductor jd is doped with at least one kind of impurity such as boron, germanium, carbon, nitrogen, or oxygen, and is expected to find wider application. Become what you can.

以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。第1
図は本発明によるTPTの一実施例の構成を模式的に示
す断面図である。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. 1st
The figure is a sectional view schematically showing the structure of an embodiment of the TPT according to the present invention.

第1図に示すように本発明のTPTは、ゲート電極1L
に積層されたゲート絶縁膜2と非晶質シリコンの半導体
層3と絶縁膜4と一対のソース・ドレイン電極5から構
成されている。しかして、本発明のTPTにおいては、
ソース・ドレイン電極5が形成された部分における非晶
質シリコンの半導体層3の表層部は、リアクティブイオ
ンエツチングを施されており、また絶縁膜4は非晶質シ
リコンの半導体層3の上部でかつ前記一対のソース・ド
レイン電極5の間のチャンネル部8にのみ形成されてい
る。
As shown in FIG. 1, the TPT of the present invention has a gate electrode 1L.
It is composed of a gate insulating film 2, an amorphous silicon semiconductor layer 3, an insulating film 4, and a pair of source/drain electrodes 5, which are stacked on top of each other. However, in the TPT of the present invention,
The surface layer of the amorphous silicon semiconductor layer 3 where the source/drain electrodes 5 are formed is subjected to reactive ion etching, and the insulating film 4 is formed on the top of the amorphous silicon semiconductor layer 3. Further, it is formed only in the channel portion 8 between the pair of source/drain electrodes 5.

このように本発明のTPTにおいては、従来のTPTの
ごとく非晶質シリコンの半導体層3とソ−ス・ドレイン
電極5との間に、リンを多量にドープしたnodが形成
されていないが、非晶質シリコン半導体層3の表jd部
にリアクティブイオンエツチングを施したことによって
、n゛層を介在させずとも、後述する実施例に示す結果
からも明らかなように、非晶質シリコンの半導体層3と
ソース・ドレイン電極5とのオーミックな接合がなされ
るものである。また、ソース・ドレイン電極間のチャン
ネル部分8の非晶質シリコンの半導体1−3の表面は絶
縁膜4で保護されることとなるため、TPT作製後にお
いても、このチャンネル部分8の非晶質シリコンの半導
体層3に欠陥が生じる虞れは極めて少ない。
As described above, in the TPT of the present invention, nod doped with a large amount of phosphorus is not formed between the amorphous silicon semiconductor layer 3 and the source/drain electrode 5 as in the conventional TPT. By performing reactive ion etching on the surface jd portion of the amorphous silicon semiconductor layer 3, the amorphous silicon can be etched without intervening the n layer, as is clear from the results shown in the examples described later. An ohmic connection is made between the semiconductor layer 3 and the source/drain electrode 5. In addition, since the surface of the amorphous silicon semiconductor 1-3 in the channel portion 8 between the source and drain electrodes is protected by the insulating film 4, even after TPT fabrication, the amorphous silicon semiconductor 1-3 in the channel portion 8 There is very little possibility that defects will occur in the silicon semiconductor layer 3.

なお、本発明のTPTにおいて非晶質シリコンの半導体
層3には、硼素、ゲルマニウム、炭素、窒素、酸素など
の不純物の少なくとも1種をドープすることも可能であ
る。この非晶質シリコンの半導体層3に硼素、炭素、窒
素、酸素のいずれかをドープした場合には、ドープしな
い場合に比べて高いドレイン電圧まで動作するTPTを
製造することができる。またゲルマニウムをドープすれ
ば、光照財下においても、オフ電流の低いTPTを製造
することができる。
Note that in the TPT of the present invention, the amorphous silicon semiconductor layer 3 may be doped with at least one impurity such as boron, germanium, carbon, nitrogen, or oxygen. When this amorphous silicon semiconductor layer 3 is doped with boron, carbon, nitrogen, or oxygen, it is possible to manufacture a TPT that operates up to a higher drain voltage than when it is not doped. Further, by doping with germanium, a TPT with low off-state current can be manufactured even under optical lighting conditions.

このような構成を何する本発明のTPTは、以下のよう
にして製造することができる。すなわち、まず第2a図
に示すように、絶縁性基板10上に所定のパターンのゲ
ート電極を形成する。次いで第2b図に示すように、こ
のゲート電極1を覆うように順にゲート絶縁膜2、非晶
質シリコンの半導体層3および絶縁膜4を形成する。次
に、第2C図に示すように、ソース・ドレイン電極5を
形成しようとする部分以外の部分における絶縁膜4をフ
ォトレジスト9で覆い、CF4ガスを用いたリアクティ
ブイオンエッチングを行なう。これにより、ソース・ド
レイン電極5を形成しようとする部分のみにおいて、絶
縁膜4が除去される。さらにこのソース・ドレイン電極
5を形成しようとする部分において、除去された絶縁膜
4下に存在していた非晶質シリコンの半導体層3の表層
部には、このリアクティブイオンエツチングによって多
数のダングリングボンドが形成される。なお、このよう
に、ソース・ドレイン電極5を形成しようとする部分の
みエツチングを行なうのは、ソース・ドレイン電極間の
チャンネル部分8の非晶質シリコンの半導体層3がエツ
チングによりダメージを受けないようにするためである
。このリアクティブイオンエツチングの後、第2d図に
示すように、前述のように形成された積層体の1一部を
電極金属5aで覆い、その後フォトレジスト9を除去す
ると、フォトレジストヒの電極金属5aも°同時に除去
され、′:jS2 e図に示すように、除去されなかっ
た絶縁膜4を左右から挾む一対のソース・ドレイン電極
が形成されるものである。
The TPT of the present invention having any of the above configurations can be manufactured as follows. That is, first, as shown in FIG. 2a, a gate electrode in a predetermined pattern is formed on an insulating substrate 10. Next, as shown in FIG. 2b, a gate insulating film 2, an amorphous silicon semiconductor layer 3, and an insulating film 4 are formed in this order so as to cover this gate electrode 1. Next, as shown in FIG. 2C, portions of the insulating film 4 other than those where the source/drain electrodes 5 are to be formed are covered with a photoresist 9, and reactive ion etching using CF4 gas is performed. As a result, the insulating film 4 is removed only in the portion where the source/drain electrode 5 is to be formed. Furthermore, in the area where the source/drain electrodes 5 are to be formed, the surface layer of the amorphous silicon semiconductor layer 3 that existed under the removed insulating film 4 is etched with a large number of dangling holes due to the reactive ion etching. A ring bond is formed. Note that the reason why only the portion where the source/drain electrode 5 is to be formed is etched is to prevent the amorphous silicon semiconductor layer 3 in the channel portion 8 between the source/drain electrode from being damaged by etching. This is for the purpose of After this reactive ion etching, as shown in FIG. 2d, a part of the stack formed as described above is covered with an electrode metal 5a, and then the photoresist 9 is removed. 5a is also removed at the same time, and as shown in FIG.

(実施例) 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。(Example) EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

まず、非晶質シリコンの半導体層とアルミニウム全屈と
の接合特性を調べるために、アルミニウム金属電極を非
晶質シリコンの半導体上にコーブラナー型に形成し、ア
ルミニウム電極間に電圧を印加し電流を測定した。この
結果を第5図に示す。
First, in order to investigate the bonding characteristics between an amorphous silicon semiconductor layer and aluminum total bending, an aluminum metal electrode was formed on the amorphous silicon semiconductor in a cove-lar shape, and a voltage was applied between the aluminum electrodes to generate a current. It was measured. The results are shown in FIG.

第5a図の破線は非晶質シリコンの半導体上になにも処
理せずにアルミニウム電極を形成した場合の特性を、ま
た第5b図の実線は非晶質シリコンの半導体にCF4ガ
スを用いたリアクティブイオンエッチングをかけアルミ
ニウム車枠を形成した場合の特性をそれぞれ示すもので
ある。
The broken line in Figure 5a shows the characteristics when an aluminum electrode is formed on the amorphous silicon semiconductor without any treatment, and the solid line in Figure 5b shows the characteristics when CF4 gas is used on the amorphous silicon semiconductor. This figure shows the characteristics of an aluminum car frame formed by reactive ion etching.

第5図より明らかなように、非晶質シリコンの半導体層
りにリアクティブイオンエツチングをかけ電極を形成す
ることにより、非晶質シリコンの半導体層と電極間のオ
ーミック接合が形成されていることがわかる。なお、こ
の実施例では7し極金属としてアルミニウムを用いた場
合のみを示したが、電極金属として、例えばクロム、イ
ンジウムスズオキサイド(ITO)、モリブデン等を用
いても回様な特性が得られた。
As is clear from Figure 5, an ohmic junction is formed between the amorphous silicon semiconductor layer and the electrode by applying reactive ion etching to the amorphous silicon semiconductor layer to form the electrode. I understand. Although this example shows only the case where aluminum is used as the electrode metal, various characteristics can be obtained even if chromium, indium tin oxide (ITO), molybdenum, etc. are used as the electrode metal. .

さらに、実際に第1図に示す逆スタガー型TPT構造で
の、ゲート電圧(Vc)をパラメータにした、ドレイン
電圧(Vo)−ドレイン電流(ID)特性を調べた。
Furthermore, the drain voltage (Vo)-drain current (ID) characteristic was actually investigated using the gate voltage (Vc) as a parameter in the inverted staggered TPT structure shown in FIG.

なお、作成したTPTにおいて、チャンネル長は20μ
m、チャンネル幅は1000μmとした。
In addition, in the created TPT, the channel length is 20μ
m, and the channel width was 1000 μm.

また非晶質シリコンの半導体層の膜厚は0.3μm、ゲ
ート絶縁膜は非晶質シリコン窒化膜で、膜厚は0.3μ
mとした。結果を第6図に示す。
The film thickness of the amorphous silicon semiconductor layer is 0.3 μm, and the gate insulating film is an amorphous silicon nitride film with a film thickness of 0.3 μm.
It was set as m. The results are shown in Figure 6.

第6図中において破線で示される値は、本発明に係わる
TPTと形状的には全く同一であるが、オーミック接合
を得るためにn゛層を用いた従来のTPTにおけるゲー
ト電圧(v6)をパラメータにした、ドレイン電圧(V
D)−ドレイン化流(I I) )特性である(ゲート
電圧OVのオフ7は流以外は、はぼ161じ特性を示し
たため省略した。)。
The value shown by the broken line in FIG. 6 is the gate voltage (v6) in the conventional TPT which is exactly the same in shape as the TPT according to the present invention, but uses n layers to obtain an ohmic contact. Parameterized drain voltage (V
D) - drain current (II)) characteristics (Off 7 of the gate voltage OV showed almost the same characteristics as 161 except for the current, so it is omitted).

第6図から門らかなように、オフ電流は、本発明のTP
Tにおいては、従来のものと比較して印加電圧25Vで
約2桁以し改善されるものであった。
As is clear from FIG. 6, the off-state current is
T was improved by about two orders of magnitude at an applied voltage of 25 V compared to the conventional one.

(発明の効果) 以−ヒ述べたように本発明によれば、n+層を用いるこ
となしに非晶質シリコンの半導体層と金属電極をオーミ
ック接合することで、オフ電流の梅めて少ないTPTを
実現することができるため、密着型イメージセンサ−1
液晶デイスプレイ等へのTPTの応用において極めてf
−r益なものである。
(Effects of the Invention) As described below, according to the present invention, by ohmic contacting an amorphous silicon semiconductor layer and a metal electrode without using an n+ layer, a TPT with significantly lower off-current can be created. Contact image sensor-1
Extremely f
-It is beneficial.

さらに本発明のTPTの場合、その作製上程において、
従来、n+層作成のために用いられていた人体に(11
’Fなホスヒンガスを使用することもないので、作業環
境性、TPTの製造装置の構成等の面においても百利で
ある。
Furthermore, in the case of the TPT of the present invention, in the production process,
Conventionally, the human body (11
Since there is no need to use 'F' phosphine gas, there are also advantages in terms of working environment and the configuration of the TPT manufacturing equipment.

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

第1図は本発明によるTPTの一実施例の構造を模式的
に示、す断面図、第2a−e図は本発明によるTFTの
製造玉梓を示す断面図、第3図は従来の代表的なTPT
の一例の構造を模式的に示す断面図、第4 a −f図
は従来の代表的なTPTの製造工程を示す断面図、第5
 a −b図は非晶質シリコンの半導体とアルミニウム
金属との接合特性を示す図であり、第5a図は非晶質シ
リコンの半導体になにも処理を施さずアルミニウム電橋
を形成した場合の特性、また第5b図は非晶質シリコン
の半導体にリアクティブイオンエツチングをかけてアル
ミニウム?し極を形成した場合の特性であり、また第6
図は本発明によるTPTの一実施例でゲート市圧をパラ
メータにしたドレイン電圧−゛電流特性を示す図面であ
り、第6図中に破線で表される値は、本発明に係わるT
PTと形状的には全く同一であるが、オーミック接合を
得るためにn+層を用いた従来のTPTのゲート電圧O
Vにおけるドレイン電圧−電流特性である。 1・・・ゲート電圧、2・・・ゲート絶縁膜、3・・・
非晶質シリコンの半導体層、4・・・絶縁膜、5・・・
ソース・ドレイン電極、5a・・・電極金属、6・・・
n十層、7・・・チャンネル領域、8・・・チャンネル
部分、9・・・フォトレジスト、10・・・絶縁性基板
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an embodiment of the TFT according to the present invention, FIGS. 2a-e are cross-sectional views showing the structure of the TFT according to the present invention, and FIG. 3 is a typical example of the conventional TFT. TPT
Figures 4a-f are cross-sectional views schematically showing the structure of an example; Figures 4a-f are cross-sectional views showing typical conventional TPT manufacturing processes;
Figures a and b are diagrams showing the bonding characteristics between an amorphous silicon semiconductor and aluminum metal, and Figure 5a is a diagram showing the bonding characteristics between an amorphous silicon semiconductor and aluminum metal, and Figure 5a is a diagram showing the bonding characteristics when an aluminum electric bridge is formed without any treatment on the amorphous silicon semiconductor. Characteristics, and Figure 5b shows aluminum by applying reactive ion etching to an amorphous silicon semiconductor. This is the characteristic when a positive pole is formed, and the sixth
The figure shows drain voltage-current characteristics with gate voltage as a parameter in an embodiment of the TPT according to the present invention.
The gate voltage of conventional TPT, which is identical in shape to PT but uses an n+ layer to obtain an ohmic contact, is
It is a drain voltage-current characteristic at V. 1... Gate voltage, 2... Gate insulating film, 3...
Semiconductor layer of amorphous silicon, 4... Insulating film, 5...
Source/drain electrode, 5a... Electrode metal, 6...
n10 layers, 7... Channel region, 8... Channel portion, 9... Photoresist, 10... Insulating substrate.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶縁性基板上に順にゲート電極、ゲート絶縁膜、
ソース・ドレイン電極を形成する部分の表層部にリアク
ティブイオンエッチングを施した非晶質シリコンの半導
体層、一対のソース・ドレイン電極および前記非晶質シ
リコンの半導体層の上部でかつ前記一対のソース・ドレ
イン電極の間に形成された絶縁膜からなることを特徴と
する薄膜トランジスター。
(1) Gate electrode, gate insulating film,
An amorphous silicon semiconductor layer whose surface layer is subjected to reactive ion etching where source/drain electrodes are to be formed; a pair of source/drain electrodes; - A thin film transistor characterized by consisting of an insulating film formed between drain electrodes.
(2)非晶、質シリコンの半導体層が硼素、ゲルマニウ
ム、炭素、窒素および酸素からなる群から選ばれた少な
くとも1種の不純物がドープされた非晶質シリコン層で
あることを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジス
ター。
(2) A claim characterized in that the amorphous silicon semiconductor layer is an amorphous silicon layer doped with at least one impurity selected from the group consisting of boron, germanium, carbon, nitrogen, and oxygen. Item 1. The thin film transistor according to item 1.
(3)絶縁性基板上にゲート電極を形成する工程と、そ
のゲート電極を覆うようにゲート絶縁膜を形成する工程
と、そのゲート絶縁膜上に非晶質シリコンの半導体層を
形成する工程と、ソース・ドレイン電極が形成される部
分以外をフォトレジストで覆い、CF_4ガスを用いた
リアクティブイオンエッチングを施すことにより、ソー
ス・ドレイン電極が形成される部分の絶縁膜を除去する
工程と、除去されなかった絶縁膜を左右から挾む一対の
ソース・ドレイン電極を形成する工程とを有することを
特徴とする薄膜トランジスターの製造方法。
(3) A step of forming a gate electrode on an insulating substrate, a step of forming a gate insulating film to cover the gate electrode, and a step of forming a semiconductor layer of amorphous silicon on the gate insulating film. , the process of removing the insulating film in the part where the source/drain electrode will be formed by covering the part other than the part where the source/drain electrode will be formed with photoresist and performing reactive ion etching using CF_4 gas; A method for manufacturing a thin film transistor, comprising the step of forming a pair of source/drain electrodes sandwiching the left and right insulating films.
JP16854189A 1989-06-30 1989-06-30 Thin film transistor and manufacture thereof Pending JPH0334464A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16854189A JPH0334464A (en) 1989-06-30 1989-06-30 Thin film transistor and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16854189A JPH0334464A (en) 1989-06-30 1989-06-30 Thin film transistor and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0334464A true JPH0334464A (en) 1991-02-14

Family

ID=15869929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16854189A Pending JPH0334464A (en) 1989-06-30 1989-06-30 Thin film transistor and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0334464A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5915173A (en) * 1994-07-13 1999-06-22 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Thin film transistor and method for fabricating the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5915173A (en) * 1994-07-13 1999-06-22 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Thin film transistor and method for fabricating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3420135B2 (en) Active matrix substrate manufacturing method
EP0217406B1 (en) Thin-film transistor and method of fabricating the same
KR100355713B1 (en) Top gate type TFT LCD and Method of forming it
JPH06148685A (en) Liquid crystal display device
JPS63258072A (en) Field-effect transistor
JPH08236775A (en) Film transistor, and its manufacture
JP3352191B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
KR970006733B1 (en) Thin film transistor manufacturing method
JPH0613405A (en) Thin film transistor and manufacture thereof
KR100997963B1 (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
JPH01309378A (en) Thin-film semiconductor element
JPH09512667A (en) Method of passivating side surface of thin film semiconductor component
JPH0334464A (en) Thin film transistor and manufacture thereof
JP3438178B2 (en) Thin film transistor array and liquid crystal display device using the same
JP3353523B2 (en) Liquid crystal display device substrate and method of dividing the substrate
KR100852819B1 (en) method for fabricating liquid crystal display
KR20010017422A (en) method for manufacturing TFT-LCD
JPS61191072A (en) Thin film transistor and manufacture thereof
JPH0682834A (en) Active matrix panel
JPH06169086A (en) Polycrystalline silicon thin film transistor
JPH02224254A (en) Thin film transistor, manufacture thereof, matrix circuit substrate, and picture display using it
JPH10173195A (en) Thin film transistor and its manufacturing method
JPS60110164A (en) Thin film field effect transistor and manufacture thereof
KR100646776B1 (en) Manufacturing method of liquid crystal display device
JP2888055B2 (en) Thin film transistor