JPH05110088A - 薄膜トランジスタ回路の製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタ回路の製造方法

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JPH05110088A
JPH05110088A JP3297649A JP29764991A JPH05110088A JP H05110088 A JPH05110088 A JP H05110088A JP 3297649 A JP3297649 A JP 3297649A JP 29764991 A JP29764991 A JP 29764991A JP H05110088 A JPH05110088 A JP H05110088A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁基板上の異なる平面領域にアモルファス
シリコン膜とポリシリコン膜とを形成するとき、均一な
膜質のポリシリコン膜を得る。 【構成】 絶縁基板1上に形成された下地層2の上面全
体にアモルファスシリコン膜3を堆積する。次に、アモ
ルファスシリコン膜3の上面全体にクロム膜4を形成す
る。次に、不要な部分のクロム膜4およびアモルファス
シリコン膜3をエッチングして除去する。次に、全表面
にポリシリコン膜7を堆積する。次に、フォトレジスト
膜9をマスクとして、不要な部分のポリシリコン膜7を
エッチングして除去する。すると、下地層2の上面の所
定領域にアモルファスシリコン膜3がそれ以外の領域に
ポリシリコン膜7がそれぞれ形成され、しかもポリシリ
コン膜7を直接堆積することにより形成しているので、
均一な膜質のポリシリコン膜7が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は薄膜トランジスタ回路
の製造方法に関し、特に、非晶質半導体薄膜を活性層と
する薄膜トランジスタと結晶性半導体薄膜を活性層とす
る薄膜トランジスタとを備えた薄膜トランジスタ回路の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばアクティブマトリクス型の液晶デ
ィスプレイ装置には、ガラス等の透明基板からなる絶縁
基板上にアクティブマトリクス部用薄膜トランジスタの
ほかに駆動回路部用薄膜トランジスタを形成してなる薄
膜トランジスタ回路(アクティブマトリクスパネル)を
備えたものがある。このような薄膜トランジスタ回路で
は、アクティブマトリクス部と駆動回路部とで要求され
る特性に違いがある関係から、アクティブマトリクス部
を消費電力の小さいアモルファスシリコン(非晶質半導
体)薄膜を活性層とする薄膜トランジスタで形成し、駆
動回路部を移動度の高いポリシリコン(結晶性半導体)
薄膜を活性層とする薄膜トランジスタで形成している。
このような薄膜トランジスタ回路で両薄膜トランジスタ
を絶縁基板上の異なる平面領域に形成する場合、絶縁基
板上にアモルファスシリコン膜を形成し、このアモルフ
ァスシリコン膜のうち駆動回路部形成領域に対応する部
分にレーザビームを照射することにより、駆動回路部形
成領域に対応する部分のアモルファスシリコン膜のみを
結晶化してポリシリコン膜としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような薄膜トランジスタ回路では、レーザビームの
ビーム径が小さい関係から、レーザビームをスキャンし
ながら照射しているので、二重照射部や非照射部が生じ
やすく、このため均一な膜質のポリシリコン膜を得るこ
とができないという問題があった。この発明の目的は、
均一な膜質のポリシリコン膜等の結晶性半導体薄膜を得
ることのできる薄膜トランジスタ回路の製造方法を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、絶縁基板上
の異なる平面領域に非晶質半導体薄膜を活性層とする薄
膜トランジスタと結晶性半導体薄膜を活性層とする薄膜
トランジスタとが形成された薄膜トランジスタ回路の製
造に際し、前記絶縁基板上の所定領域にエッチングレジ
スト膜で被覆された非晶質半導体薄膜または結晶性半導
体薄膜のいずれか一方の半導体薄膜を堆積し、次いで前
記エッチングレジスト膜を含む前記絶縁基板上の全領域
に他方の半導体薄膜を堆積し、次いで前記エッチングレ
ジスト膜上の不要な部分の前記他方の半導体薄膜をエッ
チングして除去し、次いで前記エッチングレジスト膜を
エッチングして除去するようにしたものである。
【0005】
【作用】この発明によれば、一例として、絶縁基板上の
所定領域にエッチングレジスト膜で被覆された非晶質半
導体薄膜を堆積し、次いでエッチングレジスト膜を含む
絶縁基板上の全領域に結晶性半導体薄膜を堆積し、次い
でエッチングレジスト膜上の不要な部分の結晶性半導体
薄膜をエッチングして除去し、次いでエッチングレジス
ト膜をエッチングして除去しているので、絶縁基板上の
所定領域に非晶質半導体薄膜をそれ以外の領域に結晶性
半導体薄膜をそれぞれ堆積することができ、したがって
均一な膜質の結晶性半導体薄膜を得ることができる。
【0006】
【実施例】図1〜図8はそれぞれこの発明の一実施例に
おける薄膜トランジスタ回路の各製造工程を示したもの
である。そこで、これらの図を順に参照しながら、薄膜
トランジスタ回路の製造方法について説明する。
【0007】まず、図1に示すように、ガラス等の透明
基板からなる絶縁基板1の上面にスパッタリング装置を
用いて酸化シリコンや窒化シリコン等からなる下地層2
を形成する。次に、下地層2の上面にプラズマCVD法
によりアモルファスシリコン膜3を堆積する。次に、ア
モルファスシリコン膜3の上面にスパッタリング装置を
用いてクロム膜(エッチングレジスト膜)4を形成す
る。
【0008】次に、図2に示すように、アクティブマト
リクス部形成領域5に対応する部分のクロム膜4の上面
にフォトレジスト膜6をパターン形成する。次に、フォ
トリソグラフィ技術によりフォトレジスト膜6をマスク
として、硝酸セリウムおよびアンモニウムを主成分とす
るクロム用エッチング液でエッチングし、さらにCF4
とO2との混合ガス雰囲気中でプラズマドライエッチン
グすると、図3に示すように、アクティブマトリクス部
形成領域5に対応する部分以外の不要な部分のクロム膜
4およびアモルファスシリコン膜3が除去される。この
後、フォトレジスト膜6をエッチングして除去する。
【0009】次に、図4に示すように、全表面にポリシ
リコン膜7をその膜厚がアモルファスシリコン膜3の膜
厚と同じとなるように堆積する。この場合、0.1〜1
Torr程度のガス圧および基板温度300〜400℃
程度の低温度下でジシランSi26と水素ガスH2とを
流量比10%以下とした混合ガスを用いたプラズマCV
D法によりポリシリコンを直接堆積するようにすると、
アモルファスシリコン膜3の堆積温度と同程度の温度も
しくはそれよりも低い温度でポリシリコンを直接堆積す
ることができる。したがって、全表面へのポリシリコン
膜7の形成を、アモルファスシリコン膜3を結晶化させ
ることなく行うことができる。
【0010】次に、図5に示すように、駆動回路部形成
領域8に対応する部分のポリシリコン膜7の上面にフォ
トリソグラフィ技術によりフォトレジスト膜9をパター
ン形成する。次に、フォトレジスト膜9をマスクとし
て、CF4とO2との混合ガス雰囲気中でプラズマドライ
エッチングすると、図6に示すように、駆動回路部形成
領域8に対応する部分以外の不要な部分のポリシリコン
膜7が除去される。このとき、アモルファスシリコン膜
3は、その上面をクロム膜4によって被覆されているの
で、エッチングされて除去されることはない。この後、
フォトレジスト膜9をエッチングして除去する。次に、
クロム膜4を硝酸セリウムおよびアンモニウムを主成分
とするクロム用エッチング液でエッチングして除去す
る。
【0011】次に、図7に示すように、全表面にスパッ
タリング装置を用いて酸化シリコンや窒化シリコン等か
らなるゲート絶縁膜11を形成する。次に、アモルファ
スシリコン膜3の中央部に対応する部分のゲート絶縁膜
11の上面およびポリシリコン膜7の中央部に対応する
部分のゲート絶縁膜11の上面にスパッタリング装置を
用いてアルミニウムからなるゲート電極12、13をパ
ターン形成する。次に、全表面のうちポリシリコン膜7
に対応する部分以外の部分にフォトリソグラフィ技術に
よりフォトレジスト膜14をパターン形成する。次に、
フォトレジスト膜14および一方のゲート電極13をマ
スクとしてイオン注入装置によりリンイオン等のイオン
を注入し、一方のゲート電極13の両側におけるポリシ
リコン膜7を不純物領域化する。この後、フォトレジス
ト膜14をエッチングして除去する。
【0012】次に、図8に示すように、ゲート絶縁膜1
1の上面にスパッタリング装置を用いてITOからなる
透明電極15をパターン形成する。次に、ゲート電極1
2、13の周囲にスパッタリング装置を用いて酸化シリ
コンや窒化シリコン等からなる絶縁膜16、17を形成
する。次に、アモルファスシリコン膜3のソース領域お
よびドレイン領域に対応する部分のゲート絶縁膜11に
コンタクトホール18、19を形成すると共に、ポリシ
リコン膜7のソース領域およびドレイン領域に対応する
部分のゲート絶縁膜11にコンタクトホール20、21
を形成する。次に、コンタクトホール18、19を介し
てアモルファスシリコン膜3のソース領域およびドレイ
ン領域と接続されるアルミニウムからなるソース電極2
2およびドレイン電極23をゲート絶縁膜11等の上面
にパターン形成すると共に、コンタクトホール20、2
1を通してポリシリコン膜7のソース領域およびドレイ
ン領域と接続される同じくアルミニウムからなるソース
電極24およびドレイン電極25をゲート絶縁膜11等
の上面にパターン形成する。かくして、薄膜トランジス
タ回路が製造される。
【0013】このようにして製造された薄膜トランジス
タ回路では、絶縁基板1上に形成された下地層2の上面
の所定領域にアモルファスシリコン膜3がそれ以外の領
域にポリシリコン膜7がそれぞれ形成され、しかもポリ
シリコン膜7を直接堆積することにより形成しているの
で、均一な膜質のポリシリコン膜7を得ることができ
る。
【0014】なお、上記実施例では、アモルファスシリ
コン膜3を堆積した後にポリシリコン膜7を堆積してい
るが、これは逆であってもよい。すなわち、例えば図1
〜図6において、符号3をポリシリコン膜とし、符号7
をアモルファスシリコン膜とすると、ポリシリコン膜を
堆積した後にアモルファスシリコン膜を堆積することが
できる。また、上記実施例では、この発明を液晶ディス
プレイ装置に適用した場合について説明したが、これに
限らず、薄膜トランジスタメモリやイメージセンサ等に
も幅広く適用することができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一例として、絶縁基板上の所定領域に非晶質半導体
薄膜をそれ以外の領域に結晶性半導体薄膜をそれぞれ形
成することができる上、結晶性半導体薄膜を始めから結
晶性半導体薄膜として形成しているので、均一な膜質の
結晶性半導体薄膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例における薄膜トランジスタ
回路の製造に際し、絶縁基板の上面に下地層、アモルフ
ァスシリコン膜およびクロム膜を形成した状態の断面
図。
【図2】同薄膜トランジスタ回路の製造に際し、アクテ
ィブマトリクス部形成領域に対応する部分のクロム膜の
上面にフォトレジスト膜を形成した状態の断面図。
【図3】同薄膜トランジスタ回路の製造に際し、不要な
部分の下地層およびアモルファスシリコン膜を除去した
状態の断面図。
【図4】同薄膜トランジスタ回路の製造に際し、フォト
レジスト膜を除去した後全表面にポリシリコン膜を形成
した状態の断面図。
【図5】同薄膜トランジスタ回路の製造に際し、駆動回
路部形成領域に対応する部分のポリシリコン膜の上面に
フォトレジスト膜を形成した状態の断面図。
【図6】同薄膜トランジスタ回路の製造に際し、不要な
部分のポリシリコン膜を除去した状態の断面図。
【図7】同薄膜トランジスタ回路の製造に際し、ゲート
絶縁膜、ゲート電極およびフォトレジスト膜を形成した
後イオン注入によりポリシリコン膜に不純物領域を形成
した状態の断面図。
【図8】同薄膜トランジスタ回路の製造に際し、フォト
レジスト膜を除去した後透明電極、ソース電極およびド
レイン電極を形成した状態の断面図。
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 下地層 3 アモルファスシリコン膜 4 クロム膜(エッチングレジスト膜) 6 フォトレジスト膜 7 ポリシリコン膜 9 フォトレジスト膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板上の異なる平面領域に非晶質半
    導体薄膜を活性層とする薄膜トランジスタと結晶性半導
    体薄膜を活性層とする薄膜トランジスタとが形成された
    薄膜トランジスタ回路の製造に際し、 前記絶縁基板上の所定領域にエッチングレジスト膜で被
    覆された非晶質半導体薄膜または結晶性半導体薄膜のい
    ずれか一方の半導体薄膜を堆積し、次いで前記エッチン
    グレジスト膜を含む前記絶縁基板上の全領域に他方の半
    導体薄膜を堆積し、次いで前記エッチングレジスト膜上
    の不要な部分の前記他方の半導体薄膜をエッチングして
    除去し、次いで前記エッチングレジスト膜をエッチング
    して除去することを特徴とする薄膜トランジスタ回路の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 前記エッチングレジスト膜はクロム膜か
    らなることを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジス
    タ回路の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記絶縁基板は透明基板からなることを
    特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ回路の製造
    方法。
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