JPH05182985A - Manufacture of bottom-gate-type semiconductor device - Google Patents

Manufacture of bottom-gate-type semiconductor device

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JPH05182985A
JPH05182985A JP3345980A JP34598091A JPH05182985A JP H05182985 A JPH05182985 A JP H05182985A JP 3345980 A JP3345980 A JP 3345980A JP 34598091 A JP34598091 A JP 34598091A JP H05182985 A JPH05182985 A JP H05182985A
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JP
Japan
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gate
insulating film
film
gate electrode
semiconductor film
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JP3345980A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Okamoto
裕 岡本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enhance the reliability of, e.g. a CMOS SRAM using a bottom-gate- type TFT by a method wherein the gate withstand voltage of the bottom-gate- type TFT is improved. CONSTITUTION:In the manufacturing method of a bottom-gate-type semiconductor device, a gate electrode GT1 is provided on an insulating film 3 formed on a substrate and an active layer AC1 is formed on the gate electrode GT1 via a gate insulating film 4. In the manufacturing method, a semiconductor film is deposited on the insulating film 3 and, after that, impurities are introduced into the semiconductor film. After that, a heat treatment is executed to the whole surface; the growth of grains in the semiconductor film is promoted sufficiently; after that, the semiconductor film is patterned; the gate electrode GT1 composed of said semiconductor film is formed. After that the gate insulating film 4 is formed on the gate electrode GT1. After that, a semiconductor film is formed on the gate insulating film 4; after that, the semiconductor film is patterned; the active layer Ac1 is formed. After that, an interlayer insulating film 6 is formed on the active layer Ac1; after that, a heat treatment is executed; the interlayer insulating film 6 is flattened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製法、例
えば液晶表示用駆動素子あるいはSRAMの負荷として
用いられるボトムゲート構造(逆スタガー型)のTFT
(薄膜トランジスタ)の製法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, for example, a TFT having a bottom gate structure (inverse stagger type) used as a load for a driving element for liquid crystal display or SRAM.
The present invention relates to a manufacturing method of (thin film transistor).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶表示用駆動素子あるいはSR
AMの負荷として用いられるTFTの構造としては、ト
ップゲート構造(正スタガー型)のものと、ボトムゲー
ト構造(逆スタガー型)のものとがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a drive element for liquid crystal display or SR
As a structure of a TFT used as an AM load, there are a top gate structure (a positive stagger type) and a bottom gate structure (a reverse stagger type).

【0003】特に、後者のボトムゲート構造のTFT
は、N−MOSトランジスタとP−MOSトランジスタ
を有するメモリセルを採用したCMOS方式のSRAM
において、その微細化に有利となる。
Particularly, the latter TFT having a bottom gate structure
Is a CMOS type SRAM adopting a memory cell having an N-MOS transistor and a P-MOS transistor.
In, it is advantageous for miniaturization.

【0004】即ち、上記P−MOSトランジスタとして
このボトムゲート構造のTFTを採用し、N−MOSト
ランジスタ上に該TFTを積み重ねて構成すれば、CM
OSトランジスタの占有面積が大幅に縮小化され、CM
OS方式のSRAMの高集積化を達成させることができ
る。
That is, if the bottom gate structure TFT is adopted as the P-MOS transistor and the TFT is stacked on the N-MOS transistor, the CM is formed.
The area occupied by the OS transistor is significantly reduced, and the CM
It is possible to achieve high integration of the OS type SRAM.

【0005】従来のPチャンネル型TFTの製法を図7
に基いて説明する。まず、図7Aに示すように、絶縁膜
31上に多結晶シリコン層を形成した後、パターニング
してゲート電極32を形成する。その後、全面にSiO
2 からなるゲート絶縁膜33を形成する。
A conventional P-channel type TFT manufacturing method is shown in FIG.
It will be explained based on. First, as shown in FIG. 7A, after forming a polycrystalline silicon layer on the insulating film 31, patterning is performed to form a gate electrode 32. After that, the entire surface is SiO
A gate insulating film 33 made of 2 is formed.

【0006】次に、図7Bに示すように、全面に薄膜の
多結晶シリコン層を形成した後、パターニングして島状
の活性層34を形成する。その後、フォトレジスト膜3
5を介してソースとドレインの部分にP型の不純物、例
えばBF2 + をイオン注入した後、活性化アニールを行
って、活性層34内に夫々P型のソース領域34S及び
ドレイン領域34Dを形成する。このとき、ゲート電極
32上の部分がチャンネル領域34Cとなる。
Next, as shown in FIG. 7B, a thin polycrystalline silicon layer is formed on the entire surface and then patterned to form an island-shaped active layer 34. After that, the photoresist film 3
P-type impurities, for example, BF 2 +, are ion-implanted into the source and drain portions through 5, and activation annealing is performed to form P-type source regions 34S and drain regions 34D in the active layer 34, respectively. To do. At this time, the portion above the gate electrode 32 becomes the channel region 34C.

【0007】次に、図7Cに示すように、全面に例えば
BPSG膜からなる層間絶縁膜36を形成した後、90
0℃、20分の熱処理を行って、層間絶縁膜36を平坦
化(reflow)させる。その後、該層間絶縁膜36
の上記ソース領域34S及びドレイン領域34Dと対応
する部分に開口36aを形成し、該開口36aを埋める
ように夫々Al層からなるソース電極37S及びドレイ
ン電極37Dを形成することにより、Pチャンネル型T
FT(以下、単にP−TFTと記す)を得る。
Next, as shown in FIG. 7C, after forming an interlayer insulating film 36 of, eg, a BPSG film on the entire surface, 90
A heat treatment is performed at 0 ° C. for 20 minutes to flatten (reflow) the interlayer insulating film 36. Then, the interlayer insulating film 36
An opening 36a is formed in a portion corresponding to the source region 34S and the drain region 34D, and a source electrode 37S and a drain electrode 37D each made of an Al layer are formed so as to fill the opening 36a.
FT (hereinafter, simply referred to as P-TFT) is obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製法においては、層間絶縁膜36の平坦化を目的とする
熱処理をかけた時点でゲート電極32のグレインが急速
に成長するため、P−TFTのゲート絶縁膜33には、
上記ゲレイン成長に伴うストレスが印加され、その結
果、該ゲート絶縁膜33の膜質の劣化を生じ、ゲート耐
圧が著しく劣化するという問題があった。これは、P−
TFTの信頼性不良を引き起こし、歩留りの劣化につな
がる。
However, in the conventional manufacturing method, the grain of the gate electrode 32 grows rapidly when the heat treatment for flattening the interlayer insulating film 36 is applied. In the gate insulating film 33,
The stress associated with the above-described grainin growth is applied, and as a result, the film quality of the gate insulating film 33 is deteriorated and the gate breakdown voltage is significantly deteriorated. This is P-
This causes defective reliability of the TFT and leads to deterioration of yield.

【0009】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、ボトムゲート型TF
Tのゲート耐圧を改善させることができ、ボトムゲート
型TFTを用いた例えばCMOS型SRAMの信頼性を
向上させることができるボトムゲート型半導体装置の製
法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a bottom gate type TF.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a bottom gate type semiconductor device capable of improving the gate breakdown voltage of T and improving the reliability of, for example, a CMOS type SRAM using a bottom gate type TFT.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、基体上に形成
された絶縁膜3上にゲート電極GT1 を有し、該ゲート
電極GT1 上にゲート絶縁膜4を介して活性層Ac1
形成されたボトムゲート型半導体装置の製法において、
絶縁膜3上に半導体膜22を堆積した後、該半導体膜に
不純物を導入する。その後、全面に熱処理を施して、半
導体膜22のグレイン成長を十分に進めた後、半導体膜
22をパターニングして、該半導体膜22によるゲート
電極GT1 を形成する。その後、ゲート電極GT1 上に
ゲート絶縁膜4を形成する。その後、ゲート絶縁膜4上
に半導体膜を形成した後、該半導体膜をパターニングし
て上記活性層Ac1 を形成する。その後、活性層Ac1
上に層間絶縁膜6を形成した後、熱処理を行って、層間
絶縁膜6を平坦化させる。
The present invention has a gate electrode GT 1 on an insulating film 3 formed on a substrate, and an active layer Ac 1 on the gate electrode GT 1 via a gate insulating film 4. In the method of manufacturing the bottom gate type semiconductor device in which
After depositing the semiconductor film 22 on the insulating film 3, impurities are introduced into the semiconductor film. After that, heat treatment is performed on the entire surface to sufficiently advance the grain growth of the semiconductor film 22, and then the semiconductor film 22 is patterned to form a gate electrode GT 1 of the semiconductor film 22. Then, the gate insulating film 4 is formed on the gate electrode GT 1 . Then, after forming a semiconductor film on the gate insulating film 4, the semiconductor film is patterned to form the active layer Ac 1 . Then, the active layer Ac 1
After forming the interlayer insulating film 6 thereon, heat treatment is performed to planarize the interlayer insulating film 6.

【0011】この場合、上記ゲート電極GT1 上にゲー
ト絶縁膜4を形成した後、該ゲート絶縁膜4の結晶改善
を目的とした熱処理を行うようにしてもよい。
In this case, after forming the gate insulating film 4 on the gate electrode GT 1 , a heat treatment may be performed for the purpose of improving the crystal of the gate insulating film 4.

【0012】[0012]

【作用】上述の本発明の製法によれば、ゲート電極GT
1 となる半導体膜22を絶縁膜3上に形成した後、熱処
理を施して、該半導体膜22のグレインを十分に成長さ
せるようにしたので、その後に行われる例えば層間絶縁
膜6に対する平坦化用の熱処理等において、上記半導体
膜22のグレイン成長は生じなくなり、ゲート電極GT
1 上層に形成されたゲート絶縁膜4に対するストレスは
印加されなくなる。従って、本発明の製法によれば、ボ
トムゲート型TFTのゲート耐圧を改善させることがで
き、ボトムゲート型TFTを用いた例えばCMOS型S
RAMの信頼性を向上させることができる。
According to the manufacturing method of the present invention described above, the gate electrode GT
After the semiconductor film 22 to be 1 is formed on the insulating film 3, heat treatment is performed so that the grains of the semiconductor film 22 are sufficiently grown. Therefore, for example, for planarizing the interlayer insulating film 6 performed thereafter. The grain growth of the semiconductor film 22 is not caused by the heat treatment of
1 No stress is applied to the gate insulating film 4 formed in the upper layer. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, the gate breakdown voltage of the bottom gate type TFT can be improved, and for example, a CMOS type S using the bottom gate type TFT can be used.
The reliability of RAM can be improved.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図1〜図6を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図1は、本実施例に係る製法にて作製
されたCMOS型SRAMの構成を示す断面図、図2は
上記SRAMの等価回路図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a CMOS SRAM manufactured by the manufacturing method according to this embodiment, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the SRAM.

【0014】このSRAMは、図2に示すように、一対
のドライバトランジスタ(N−MOSトランジスタ)T
1 及びTr2 とこれらドライバトランジスタTr1
びTr2 の記憶ノードN1及びN2に接続された一対の
Pチャネル型薄膜トランジスタ(以下、単にP−TFT
と記す)T1 及びT2 からなる負荷により構成されたフ
リップフロップ回路FFと、一対のアクセストランジス
タ(N−MOSトランジスタ)Q1 及びQ2 とからメモ
リセルが構成されている。尚、図において、WLはワー
ド線、BL及び(反転BL)はビット線である。
As shown in FIG. 2, this SRAM has a pair of driver transistors (N-MOS transistors) T.
r 1 and Tr 2 and a pair of P-channel type thin film transistors connected to the storage nodes N 1 and N 2 of these driver transistors Tr 1 and Tr 2 (hereinafter simply referred to as P-TFT).
A memory cell is composed of a flip-flop circuit FF composed of a load composed of T 1 and T 2 and a pair of access transistors (N-MOS transistors) Q 1 and Q 2 . In the drawing, WL is a word line, and BL and (inverted BL) are bit lines.

【0015】即ち、このSRAMの構成を図1に基いて
説明すると、P型のウェル領域1上にSiO2 等からな
るゲート絶縁膜2を介してドライバトランジスタTr1
及びTr2 (Tr2 については図示せず)の各ゲート電
極GD並びにアクセストランジスタQ1 及びQ2 (Q1
については図示せず)のゲート電極、即ちワード線WL
が例えば1層目の半導体層、例えばポリサイド層にて形
成され、これらゲート電極等GD及びWL上にSiO2
からなる層間絶縁膜3を介してP−TFT(T 1 及びT
2 )の各ゲート電極GT1 及びGT2 が2層目の半導体
層、例えば多結晶シリコン層にて形成され、これらゲー
ト電極GT1 及びGT2 上にゲート絶縁膜4を介してP
−TFT(T1 及びT2 )の各活性層Ac1 及びAc2
(Ac2 については図示せず)が形成されて構成されて
いる。
That is, the structure of this SRAM is based on FIG.
To explain, SiO is formed on the P-type well region 1.2Etc.
Driver transistor Tr via the gate insulating film 21
And Tr2(Tr2(Not shown) for each gate
Pole GD and access transistor Q1And Q2(Q1
(Not shown) for the gate electrode, that is, the word line WL
Is the first semiconductor layer, for example, the polycide layer.
Is formed, and SiO is formed on the gate electrodes such as GD and WL.2
P-TFT (T 1And T
2) Each gate electrode GT1And GT2Is the second layer semiconductor
Layers, for example polycrystalline silicon layers,
Electrode GT1And GT2P over the gate insulating film 4
-TFT (T1And T2) Each active layer Ac1And Ac2
(Ac2(Not shown) is formed and configured
There is.

【0016】尚、SDはアクセストランジスタQ2 のソ
ース・ドレイン領域、5及び6はSiO2 からなる層間
絶縁膜、7はVccライン、8は金属膜からなるビット
線取出し用配線である。また、9Sはソース領域、9D
は電源Vccが印加されるドレイン領域、9Cはチャネ
ル領域、10は接地線である。
SD is a source / drain region of the access transistor Q 2 , 5 and 6 are interlayer insulating films made of SiO 2 , 7 is a Vcc line, and 8 is a bit line extracting wiring made of a metal film. Further, 9S is a source region, 9D
Is a drain region to which the power source Vcc is applied, 9C is a channel region, and 10 is a ground line.

【0017】次に、上記SRAMの製法を図3〜図6に
基いて説明する。尚、図1と対応するものについては同
符号を記す。また、以下の説明では、ドライバトランジ
スタTr1 、P−TFT(T1 )及びアクセストランジ
スタQ2 を主体にして説明し、ドライバトランジスタT
2 、P−TFT(T2 )及びアクセストランジスタQ
1 の説明については、同様の製造工程を踏むため省略す
る。
Next, a method of manufacturing the SRAM will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to those corresponding to FIG. In the following description, the driver transistor Tr 1 , the P-TFT (T 1 ) and the access transistor Q 2 will be mainly described.
r 2 , P-TFT (T 2 ) and access transistor Q
The description of 1 is omitted because the same manufacturing process is performed.

【0018】まず、図3Aに示すように、P型のウェル
領域1上に選択酸化(LOCOS)法によるフィールド
絶縁層21を形成する。その後、全面に1層目の半導体
膜、例えばタングステンポリサイド層を形成した後、該
ポリサイド層をパターニングしてドライバトランジスタ
Tr1 のゲート電極GD、アクセストランジスタQ2
ゲート電極(ワード線)WL及び接地線10を形成す
る。その後、これらゲート電極等GD、WL及び10を
マスクとしてN型の不純物をイオン注入して、ウェル領
域1の表面にN型のソース・ドレイン領域SDを形成す
る。
First, as shown in FIG. 3A, a field insulating layer 21 is formed on the P-type well region 1 by a selective oxidation (LOCOS) method. Then, after forming a first semiconductor film, for example, a tungsten polycide layer on the entire surface, the polycide layer is patterned to form a gate electrode GD of the driver transistor Tr 1 , a gate electrode (word line) WL of the access transistor Q 2 , and The ground wire 10 is formed. Then, N-type impurities are ion-implanted using these gate electrodes GD, WL and 10 as a mask to form N-type source / drain regions SD on the surface of the well region 1.

【0019】次に、図3Bに示すように、全面に例えば
SiO2 からなる層間絶縁膜3を形成した後、ゲート電
極GDとのコンタクト部分に開口3aを形成する。その
後、層間絶縁膜3上に2層目の半導体膜、例えば厚み4
00〜600Åの多結晶シリコン層22を形成した後、
注入エネルギ=25keV、注入量=1×1015cm -2
の条件で、N型の不純物、例えばリン(P+ )を多結晶
シリコン層22にイオン注入する。
Next, as shown in FIG. 3B, for example,
SiO2After forming the inter-layer insulation film 3 consisting of
The opening 3a is formed in the contact portion with the pole GD. That
Then, a second-layer semiconductor film, for example, with a thickness of 4 is formed on the interlayer insulating film 3.
After forming the polycrystalline silicon layer 22 of 00 to 600 Å,
Injection energy = 25 keV, injection amount = 1 × 1015cm -2
Under the conditions of N type impurities such as phosphorus (P+) Is polycrystalline
Ions are implanted into the silicon layer 22.

【0020】次に、図4Aに示すように、全面に厚み5
00ÅのSiO2 膜(キャップSiO2 膜)23を形成
する。その後、温度600〜700℃で〜10時間程度
の熱処理を施して、多結晶シリコン層22のグレイン成
長を十分に進める。この熱処理は、本例では、10時間
行うが、該時間よりも短くてよい。そして、この熱処理
によって、多結晶シリコン層22のグレイン成長がほぼ
飽和状態となる。
Next, as shown in FIG. 4A, the entire surface has a thickness of 5
A SiO 2 film (cap SiO 2 film) 23 of 00Å is formed. Then, heat treatment is performed at a temperature of 600 to 700 ° C. for about 10 hours to sufficiently advance the grain growth of the polycrystalline silicon layer 22. This heat treatment is performed for 10 hours in this example, but may be shorter than that time. By this heat treatment, the grain growth of the polycrystalline silicon layer 22 becomes almost saturated.

【0021】次に、図4Bに示すように、多結晶シリコ
ン層22上のキャップSiO2 膜23をHF溶液にてエ
ッチング除去した後、多結晶シリコン層22をパターニ
ングしてP−TFT(T1 )及び(T2 )のゲート電極
GT1 及びGT2 を形成する。
Next, as shown in FIG. 4B, the cap SiO 2 film 23 on the polycrystalline silicon layer 22 is removed by etching with an HF solution, and then the polycrystalline silicon layer 22 is patterned to form a P-TFT (T 1 ) And (T 2 ) gate electrodes GT 1 and GT 2 are formed.

【0022】次に、図5Aに示すように、全面にSiO
2 からなる厚み約500Åのゲート絶縁膜4をCVD法
にて形成した後、酸素雰囲気中で熱処理を行う。この熱
酸化処理によって、ゲート絶縁膜4の膜質が改善し、層
間耐圧を向上させる上で有効となる。その後、後に形成
される活性層Ac1 とP−TFT(T2 )のゲート電極
GT2 とのコンタクト部分に開口4aを形成する。
Next, as shown in FIG. 5A, SiO 2 is formed on the entire surface.
After the gate insulating film 4 made of 2 and having a thickness of about 500 Å is formed by the CVD method, heat treatment is performed in an oxygen atmosphere. This thermal oxidation treatment improves the film quality of the gate insulating film 4 and is effective in improving the interlayer breakdown voltage. After that, the opening 4a is formed in the contact portion between the active layer Ac 1 and the gate electrode GT 2 of the P-TFT (T 2 ) which will be formed later.

【0023】次に、図5Bに示すように、全面に3層目
の半導体膜、例えば多結晶シリコン層を形成した後、該
多結晶シリコン層をパターニングして活性層Ac1 及び
Vccライン7を形成する。その後、活性層Ac1 中、
チャネル領域9Cとなる部分上にフォトレジスト膜24
を形成した後、該フォトレジスト膜24をマスクとして
活性層Ac1 及びVccライン4にP型の不純物、例え
ばBF2 + をイオン注入する。このイオン注入により、
活性層Ac1 内にP型のソース領域9S及びドレイン領
域9Dが形成されると共に、真性のチャネル領域9Cが
形成される。また、Vccライン7も上記不純物の導入
により導電化される。
Next, as shown in FIG. 5B, after forming a third semiconductor film, for example, a polycrystalline silicon layer on the entire surface, the polycrystalline silicon layer is patterned to form the active layer Ac 1 and Vcc line 7. Form. After that, in the active layer Ac 1 ,
The photoresist film 24 is formed on the portion to be the channel region 9C.
Then, P type impurities such as BF 2 + are ion-implanted into the active layer Ac 1 and the Vcc line 4 using the photoresist film 24 as a mask. By this ion implantation,
In the active layer Ac 1 , a P-type source region 9S and a drain region 9D are formed, and an intrinsic channel region 9C is formed. Further, the Vcc line 7 is also made conductive by the introduction of the above impurities.

【0024】次に、図6に示すように、全面に比較的膜
厚の厚いSiO2 からなる層間絶縁膜5を形成した後、
アクセストランジスタQ2 の他方のソース・ドレイン領
域SDに対応する箇所に開口5aを形成する。その後、
全面に金属膜を形成した後、該金属膜をパターニングし
てビット線取出し配線8を形成する。このビット線取出
し配線8は、後に形成されるAl層によるビット線(反
転BL)のステップカバレージを改善させるために形成
される。
Next, as shown in FIG. 6, after forming an interlayer insulating film 5 made of SiO 2 having a relatively large film thickness on the entire surface,
The opening 5a is formed in a portion corresponding to the other source / drain region SD of the access transistor Q 2 . afterwards,
After forming a metal film on the entire surface, the metal film is patterned to form the bit line extraction wiring 8. The bit line lead-out wiring 8 is formed in order to improve the step coverage of the bit line (inversion BL) due to the Al layer formed later.

【0025】そして、図1に示すように、全面にBPS
G膜6を形成した後、BPSG膜を平坦化するための熱
処理を行う。この熱処理は、例えば窒素雰囲気中で、温
度900℃、時間20分の条件にて行う。この熱処理に
よって、BPSG膜6が溶融し、全体的に平坦化する。
その後、上記ビット線取出し配線8に対応する箇所に開
口6aを形成した後、全面にAl層を形成する。その
後、このAl層をパターニングしてビット線(反転B
L)を形成することにより本例に係るSRAMを得る。
Then, as shown in FIG. 1, BPS is applied to the entire surface.
After forming the G film 6, a heat treatment for flattening the BPSG film is performed. This heat treatment is performed, for example, in a nitrogen atmosphere at a temperature of 900 ° C. for 20 minutes. By this heat treatment, the BPSG film 6 is melted and flattened as a whole.
After that, an opening 6a is formed in a portion corresponding to the bit line extraction wiring 8 and then an Al layer is formed on the entire surface. Then, this Al layer is patterned to form a bit line (inversion B
By forming L), the SRAM according to this example is obtained.

【0026】この製法によれば、ゲート電極GT1 とな
る多結晶シリコン層22を層間絶縁膜3上に形成した
後、熱処理を施して、該多結晶シリコン層22のグレイ
ンを十分に成長させるようにしたので、その後に行われ
るゲート絶縁膜4に対する結晶改善を目的とした低温熱
処理及びBPSG膜6に対する平坦化用の高温熱処理時
において、上記多結晶シリコン層22(即ち、ゲート電
極GT1 )のグレイン成長は生じなくなり、ゲート電極
GT1 上層に形成されたゲート絶縁膜4に対するストレ
スは印加されなくなる。従って、本例に係る製法によれ
ば、ボトムゲート型TFTのゲート耐圧を改善させるこ
とができ、ボトムゲート型TFTを用いた例えば図1で
示すCMOS型SRAMの信頼性を向上させることがで
きる。
According to this manufacturing method, after the polycrystalline silicon layer 22 to be the gate electrode GT 1 is formed on the interlayer insulating film 3, heat treatment is performed to sufficiently grow the grains of the polycrystalline silicon layer 22. Therefore, during the subsequent low temperature heat treatment for the purpose of crystal improvement of the gate insulating film 4 and high temperature heat treatment for planarizing the BPSG film 6, the polycrystalline silicon layer 22 (that is, the gate electrode GT 1 ) is Grain growth does not occur, and stress is not applied to the gate insulating film 4 formed in the upper layer of the gate electrode GT 1 . Therefore, according to the manufacturing method of this example, the gate breakdown voltage of the bottom gate type TFT can be improved, and the reliability of, for example, the CMOS type SRAM shown in FIG. 1 using the bottom gate type TFT can be improved.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明に係るボトムゲート型半導体装置
の製法によれば、ボトムゲート型TFTのゲート耐圧を
改善させることができ、ボトムゲート型TFTを用いた
例えばCMOS型SRAMの信頼性を向上させることが
できる。
According to the method of manufacturing the bottom gate type semiconductor device of the present invention, the gate breakdown voltage of the bottom gate type TFT can be improved, and the reliability of, for example, a CMOS type SRAM using the bottom gate type TFT is improved. Can be made

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

【図1】本実施例に係る製法にて作製されたCMOS型
SRAMの構成を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a CMOS SRAM manufactured by a manufacturing method according to an embodiment.

【図2】本実施例に係る製法にて作製されたCMOS型
SRAMの構成を示す等価回路図。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a CMOS SRAM manufactured by the manufacturing method according to this embodiment.

【図3】本実施例に係るP−TFTの製法をSRAMの
製法に即して示す工程図(その1)。
FIG. 3 is a process diagram (1) showing the method for manufacturing the P-TFT according to the present embodiment in accordance with the method for manufacturing SRAM.

【図4】本実施例に係るP−TFTの製法をSRAMの
製法に即して示す工程図(その2)。
FIG. 4 is a process diagram (No. 2) showing the method for manufacturing the P-TFT according to the present embodiment in accordance with the method for manufacturing SRAM.

【図5】本実施例に係るP−TFTの製法をSRAMの
製法に即して示す工程図(その3)。
FIG. 5 is a process diagram (3) showing the method for manufacturing the P-TFT according to the present embodiment in accordance with the method for manufacturing SRAM.

【図6】本実施例に係るP−TFTの製法をSRAMの
製法に即して示す工程図(その4)。
FIG. 6 is a process diagram (4) showing the method for manufacturing the P-TFT according to the present embodiment in accordance with the method for manufacturing SRAM.

【図7】従来例に係るP−TFTの製法を示す工程図。FIG. 7 is a process drawing showing a method for manufacturing a P-TFT according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Tr1 ,Tr2 ドライバトランジスタ T1 ,T2 P−TFT Q1 ,Q2 アクセストランジスタ WL ワード線 BL,反転BL ビット線 FF フリップフロップ回路 1 P型のウェル領域 2,4 ゲート絶縁膜 3,5 層間絶縁膜 GD,GT1 ,GT2 ゲート電極 6 BPSG膜 7 Vccライン 8 ビット線取出し配線 9S ソース領域 9D ドレイン領域 9C チャネル領域 Ac1 活性層 10 接地線 22 多結晶シリコン層(ゲート電極GT1 Tr 1 , Tr 2 driver transistor T 1 , T 2 P-TFT Q 1 , Q 2 access transistor WL word line BL, inverted BL bit line FF flip-flop circuit 1 P-type well region 2, 4 gate insulating film 3, 5 Interlayer insulation film GD, GT 1 , GT 2 Gate electrode 6 BPSG film 7 Vcc line 8 Bit line extraction wiring 9S source region 9D drain region 9C channel region Ac 1 active layer 10 ground line 22 polycrystalline silicon layer (gate electrode GT 1 )

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/11 Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 27/11

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体上に形成された絶縁膜上にゲート電
極を有し、該ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して活性
層が形成されたボトムゲート型半導体装置の製法におい
て、 上記絶縁膜上に半導体膜を堆積した後、該半導体膜に不
純物を導入する工程と、 全面に熱処理を施して、上記半導体膜のグレイン成長を
十分に進める工程と、 上記半導体膜をパターニングして、該半導体膜による上
記ゲート電極を形成する工程と、 上記ゲート電極上に上記ゲート絶縁膜を形成する工程
と、 上記ゲート絶縁膜上に半導体膜を形成した後、該半導体
膜をパターニングして上記活性層を形成する工程と、 上記活性層上に層間絶縁膜を形成した後、熱処理を行っ
て、上記層間絶縁膜を平坦化させる工程とを有すること
を特徴とするボトムゲート型半導体装置の製法。
1. A method for manufacturing a bottom gate type semiconductor device, comprising: a gate electrode formed on an insulating film formed on a substrate; and an active layer formed on the gate electrode via a gate insulating film. After depositing a semiconductor film on the semiconductor film, a step of introducing impurities into the semiconductor film, a step of performing heat treatment on the entire surface to sufficiently promote grain growth of the semiconductor film, and a step of patterning the semiconductor film A step of forming the gate electrode by a film, a step of forming the gate insulating film on the gate electrode, and a step of forming a semiconductor film on the gate insulating film, and then patterning the semiconductor film to form the active layer. A bottom gate type semiconductor device comprising: a step of forming the interlayer insulating film on the active layer; and a step of performing a heat treatment to planarize the interlayer insulating film after forming the interlayer insulating film on the active layer. Manufacturing method.
【請求項2】 上記ゲート電極上に上記ゲート絶縁膜を
形成した後、該ゲート絶縁膜の結晶改善を目的とした熱
処理を行うことを特徴とする請求項1記載のボトムゲー
ト型半導体装置の製法。
2. The method for manufacturing a bottom gate type semiconductor device according to claim 1, wherein after the gate insulating film is formed on the gate electrode, a heat treatment for improving the crystal of the gate insulating film is performed. ..
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6649935B2 (en) 2001-02-28 2003-11-18 International Business Machines Corporation Self-aligned, planarized thin-film transistors, devices employing the same
US7553766B2 (en) 1997-03-14 2009-06-30 Renesas Technology Corp. Method of fabricating semiconductor integrated circuit device

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