JPH05299653A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH05299653A
JPH05299653A JP7303791A JP7303791A JPH05299653A JP H05299653 A JPH05299653 A JP H05299653A JP 7303791 A JP7303791 A JP 7303791A JP 7303791 A JP7303791 A JP 7303791A JP H05299653 A JPH05299653 A JP H05299653A
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film transistor
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Masanori Hirota
匡紀 広田
Mario Fuse
マリオ 布施
Shigeru Yamamoto
滋 山本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクティブマトリクス型液晶パネルディスプ
レイを構成する半導体装置の製造工程を簡略化する。 【構成】 アクティブマトリクス型液晶パネルディスプ
レイを構成する画素部スイッチング素子としての逆スタ
ガー型アモルファスシリコンTFT20と、周辺駆動回
路としてのコプレーナ型ポリシリコンTFT19とにお
いて、各TFTのゲート電極11及び10を同一の製造
工程で形成し、また、逆スタガー型アモルファスシリコ
ンTFT20のゲート絶縁膜8b及びコプレーナ型ポリ
シリコンTFT19の層間絶縁膜8aを同一の製造工程
で形成することにより、その分、製造工程を簡略化す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
型液晶パネルディスプレイを構成する半導体装置及びそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、アクティブマトリクス型液晶
パネルディスプレイを構成する半導体装置として、画素
部を形成するスイッチング素子(以下、画素部スイッチ
ング素子と称す。)とともにシフトレジスタ等の周辺駆
動回路を薄膜トランジスタ(以下、TFTと称す。)で
構成した半導体装置が提案されている。この際、画素部
スイッチング素子としてはコンデンサの電圧を保持する
必要性からオフ電流の小さいアモルファスシリコンTF
Tを、また、周辺駆動回路としては移動度の高いポリ
(多結晶)シリコンTFTをそれぞれ用いることが望ま
しい(例えば、特開昭63−223788号公報、特開
平1−212481号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の半導体装置では周辺駆動回路を構成するポリシ
リコンTFTを作成した後、画素部スイッチング素子を
構成するアモルファスシリコンTFTを作成していたた
め、非常に長い製造工程が必要になるという問題があっ
た。
【0004】本発明は前記従来の問題点に鑑み、製造工
程を簡略化し得る半導体装置及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、請求項1として、アクティブマトリクス型
液晶パネルディスプレイを構成する画素部スイッチング
素子及び周辺駆動回路をそれぞれ逆スタガー型アモルフ
ァスシリコン薄膜トランジスタ及びコプレーナ型ポリシ
リコン薄膜トランジスタで構成した半導体装置におい
て、ゲート電極、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜のうちの
少なくとも1つを同一の製造工程で形成した逆スタガー
型アモルファスシリコン薄膜トランジスタ及びコプレー
ナ型ポリシリコン薄膜トランジスタを備えた半導体装
置、また、請求項2として、アクティブマトリクス型液
晶パネルディスプレイを構成する画素部スイッチング素
子及び周辺駆動回路をそれぞれ逆スタガー型アモルファ
スシリコン薄膜トランジスタ及びコプレーナ型ポリシリ
コン薄膜トランジスタで構成した半導体装置の製造方法
において、逆スタガー型アモルファスシリコン薄膜トラ
ンジスタ及びコプレーナ型ポリシリコン薄膜トランジス
タを構成するゲート電極、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜
のうちの少なくとも1つを同時に形成するようになした
半導体装置の製造方法を提案する。
【0006】
【作用】本発明の請求項1によれば、アクティブマトリ
クス型液晶パネルディスプレイを構成するアモルファス
シリコンTFT及びポリシリコンTFTのゲート電極、
ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜のうちの少なくとも1つを
同一の製造工程で形成できる。
【0007】また、請求項2によれば、同時に形成され
たゲート電極、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜のうちの少
なくとも1つをそれぞれ有するアモルファスシリコンT
FTとポリシリコンTFTとを備えたアクティブマトリ
クス型液晶パネルディスプレイが製造される。
【0008】
【実施例】図1は本発明の半導体装置の一実施例を示す
もので、図中、1は絶縁性基板、2はポリシリコン活性
層、3,4はソース電極、5,6はドレイン電極、7,
8,9は絶縁膜、10,11はゲート電極、12はアモ
ルファスシリコン活性層、13はチャネル保護層、14
は画素電極、15,16,17,18は配線電極であ
る。
【0009】前記ポリシリコン活性層2、ソース電極
3、ドレイン電極5、絶縁膜7,8,9、ゲート電極1
0及び配線電極15,16はコプレーナ型ポリシリコン
TFT19を構成し、また、ソース電極4、ドレイン電
極6、絶縁膜8,9、ゲート電極11、アモルファスシ
リコン活性層12、チャネル保護層13及び配線電極1
7,18は逆スタガー型アモルファスシリコンTFT2
0を構成する。ここで、前記コプレーナ型ポリシリコン
TFT19はアクティブマトリクス型液晶パネルディス
プレイの周辺駆動回路を構成し、また、逆スタガー型ア
モルファスシリコンTFT20はアクティブマトリクス
型液晶パネルディスプレイの画素部スイッチング素子を
構成する。なお、実際の装置は多数のこれらのTFTで
構成されるが、ここでは一対のみ示す。
【0010】前記ゲート電極10及び11はリン
(P+ )をドープしたポリシリコン(n+poly−Si)
で同時に形成される。また、前記絶縁膜8はコプレーナ
型ポリシリコンTFT19に対しては層間絶縁膜8aと
なり、また、逆スタガー型アモルファスシリコンTFT
20に対してはゲート絶縁膜8bとなるもので、水素を
含むシリコン窒化膜(SiNx )で同時に形成される。
なお、絶縁膜7はコプレーナ型ポリシリコンTFT19
に対するゲート絶縁膜となり、また、絶縁膜9はコプレ
ーナ型ポリシリコンTFT19及び逆スタガー型アモル
ファスシリコンTFT20に対する層間絶縁膜となる。
【0011】このように、ポリシリコンTFT19のゲ
ート電極10及び層間絶縁膜8aとアモルファスシリコ
ンTFT20のゲート電極11及びゲート絶縁膜8bと
をそれぞれ同一の製造工程で形成でき、その分、製造工
程を簡略化できる。
【0012】図2は図1の半導体装置の製造工程を示す
もので、以下、これに従って製造方法を説明する。
【0013】まず、絶縁性基板1上にLPCVD法によ
りポリシリコン膜を1000オングストローム堆積し、
パターニングを行い、さらに600℃のN2 雰囲気中で
アニールしてポリシリコン活性層2を形成する(図2
(a) )。次に、LPCVD法により二酸化シリコン膜
(SiO2 )を1000オングストローム堆積して絶縁
膜7を形成し、さらにLPCVD法によりポリシリコン
膜を1500オングストローム堆積し、パターニングを
行い、この後、加速電圧110keV、ドーズ量2×1
15ions/cm2 の条件でリン(P+ )イオンを注入し、
さらに600℃のN2 雰囲気中で48時間の活性化アニ
ールを行う。これにより、図2(b) に示すようにポリシ
リコンTFT19のゲート電極10及びアモルファスシ
リコンTFT20のゲート電極11が同時に形成され
る。
【0014】次に、PCVD法によりシリコン窒化膜
(SiNx )、アモルファスシリコン膜(a−Si)及
びシリコン窒化膜(SiNx )をそれぞれ3000オン
グストローム、500オングストローム及び1500オ
ングストローム連続的に堆積し、絶縁膜8、アモルファ
スシリコン膜21及び絶縁膜22を形成する(図2
(c))。この工程を詳細に説明すると、図2(c) に示す
絶縁膜8を形成する時はまず、最初に絶縁性基板1の温
度を350℃に保ち、H2 ガスプラズマ中にて8時間の
処理を行い、その後、ガスをSiH4 、NH3 に切替え
て3000オングストローム形成する。これらの処理に
より、ポリシリコン活性層2の結晶粒界(グレインバウ
ンダリー)中に充分な水素が拡散される。この後、真空
を破らずにアモルファスシリコン膜21及び絶縁膜22
を形成する。
【0015】次に、絶縁膜22にパターニングを行い、
チャネル保護層13を形成した後、ボロンをドープした
アモルファスシリコン膜(n+ a−Si)を形成し、こ
れをアモルファスシリコン膜21とともにパターニング
してアモルファスシリコン活性層12とソース電極4及
びドレイン電極6を形成する(図2(d) )。
【0016】次に、透明電極膜(ITO)を500オン
グストローム堆積し、パターニングを行い、画素電極1
4を形成する(図2(e) )。次に、図2(f) に示すよう
にPECVD法により酸化シリコン(SiOx )を80
00オングストローム堆積して絶縁膜9を形成し、コン
タクト穴23,24,25,26,27をそれぞれ電極
3,5,14,4,6に達するまで開ける。最後に、ア
ルミニウム膜(Al−Si)を堆積し、パターニングを
行って各配線電極15,16,17,18を形成するこ
とによって、図1に示すような半導体装置が完成する。
【0017】前記実施例ではコプレーナ型ポリシリコン
TFT19及び逆スタガー型アモルファスシリコンTF
T20のゲート電極材料として、リンをドープしたポリ
シリコン(n+ poly−Si)を用いたが、従来から用い
られている金属(Cr,Mo,Ta,W又はそれらの混
合物)を用いても良い。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
よれば、アクティブマトリクス型液晶パネルディスプレ
イを構成するアモルファスシリコンTFT及びポリシリ
コンTFTのゲート電極、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜
のうちの少なくとも1つを同一の製造工程で形成でき、
その分、製造工程を簡略化できる。
【0019】また、本発明の請求項2によれば、同時に
形成されたゲート電極、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜の
うちの少なくとも1つをそれぞれ有するアモルファスシ
リコンTFTとポリシリコンTFTとを備えたアクティ
ブマトリクス型液晶パネルディスプレイを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体装置の一実施例を示す構成図
【図2】 図1の半導体装置の製造工程図
【符号の説明】
1…絶縁性基板、2…ポリシリコン活性層、3,4…ソ
ース電極、5,6…ドレイン電極、7,8,9…絶縁
膜、8a…層間絶縁膜、8b…ゲート絶縁膜、10,1
1…ゲート電極、12…アモルファスシリコン活性層、
13…チャネル保護層、14…画素電極、15,16,
17,18…配線電極。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクティブマトリクス型液晶パネルディ
    スプレイを構成する画素部スイッチング素子及び周辺駆
    動回路をそれぞれ逆スタガー型アモルファスシリコン薄
    膜トランジスタ及びコプレーナ型ポリシリコン薄膜トラ
    ンジスタで構成した半導体装置において、 ゲート電極、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜のうちの少な
    くとも1つを同一の製造工程で形成した逆スタガー型ア
    モルファスシリコン薄膜トランジスタ及びコプレーナ型
    ポリシリコン薄膜トランジスタを備えたことを特徴とす
    る半導体装置。
  2. 【請求項2】 アクティブマトリクス型液晶パネルディ
    スプレイを構成する画素部スイッチング素子及び周辺駆
    動回路をそれぞれ逆スタガー型アモルファスシリコン薄
    膜トランジスタ及びコプレーナ型ポリシリコン薄膜トラ
    ンジスタで構成した半導体装置の製造方法において、 逆スタガー型アモルファスシリコン薄膜トランジスタ及
    びコプレーナ型ポリシリコン薄膜トランジスタを構成す
    るゲート電極、ゲート絶縁膜及び層間絶縁膜のうちの少
    なくとも1つを同時に形成するようになしたことを特徴
    とする半導体装置の製造方法。
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