JPH0590294A - Manufacture of thin film transistor type semiconductor device - Google Patents
Manufacture of thin film transistor type semiconductor deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタ型半
導体装置に係わり、さらに詳しくは、ポリシリコンから
成る半導体薄膜層の水素化方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor type semiconductor device, and more particularly to a method for hydrogenating a semiconductor thin film layer made of polysilicon.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄膜トランジスタの開発が進んでいる。
薄膜トランジスタでは、ポリシリコンから成る半導体薄
膜層に、ＭＯＳトランジスタのチャネル部、ソース部及
びドレイン部を形成してある。2. Description of the Related Art The development of thin film transistors is in progress.
In a thin film transistor, a channel portion, a source portion and a drain portion of a MOS transistor are formed on a semiconductor thin film layer made of polysilicon.
【０００３】このような薄膜トランジスタにおいて、ポ
リシリコンからなる半導体薄膜層に、シリコン未結合が
存在すると、ドレイン部にトラップ準位が存在し、ソー
ス・ドレインでリーク電流が生じると共に、オン電流時
に、キャリアをトラップし、ソース・ドレイン電流を流
れ難くするという不都合が知られている。このような不
都合を解消するため、ポリシリコンから成る半導体薄膜
層を水素化する方法が採用されている。これは、ポリシ
リコン粒界のシリコン未結合を水素と反応させることに
より、キャリアのトラップを防止し、電流が流れ難くな
るのを防止するためである。また、オフ電流時のリーク
電流防止作用もある。In such a thin film transistor, if a silicon unbonded layer exists in the semiconductor thin film layer made of polysilicon, a trap level exists in the drain portion, a leak current is generated in the source / drain, and a carrier is generated during the on-current. It is known that the source and drain currents are difficult to flow by trapping the current. In order to eliminate such inconvenience, a method of hydrogenating a semiconductor thin film layer made of polysilicon is adopted. This is to prevent carriers from being trapped by causing unbonded silicon in the polysilicon grain boundaries to react with hydrogen, and to prevent the current from becoming difficult to flow. Further, it also has a function of preventing a leak current at the time of off current.
【０００４】薄膜トランジスタをＰ型ＭＯＳとし、この
薄膜トランジスタを負荷として用いたＳＲＡＭでは、薄
膜トランジスタを構成する半導体薄膜層を形成後に、こ
の半導体薄膜層の上層に、水素供給源としての窒化珪素
膜をプラズマＣＶＤ法により形成し、これを熱処理する
ことにより、半導体薄膜の水素化を行っている。In an SRAM in which the thin film transistor is a P-type MOS and the thin film transistor is used as a load, a semiconductor thin film layer forming the thin film transistor is formed, and then a silicon nitride film as a hydrogen supply source is plasma-enhanced above the semiconductor thin film layer. The semiconductor thin film is hydrogenated by being formed by the method and heat-treated.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の方法
では、窒化珪素膜を、表面平滑化膜の下層側に形成する
ようにしていたため、この表面平滑化膜のリフロー用熱
処理時（約９００°Ｃ程度の高温熱処理）に、窒化珪素
膜の膨れ等の異常が生じる等の不都合を有している。ま
た、リフロー用熱処理により、窒化珪素膜の膜質が致密
化し、水素の拡散を抑制する膜質に変質し、以後の水素
雰囲気下での熱処理では、表面からの水素流入を抑制
し、半導体薄膜層の水素化の弊害になるおそれがあっ
た。However, in the conventional method, since the silicon nitride film is formed under the surface smoothing film, the surface smoothing film is subjected to heat treatment for reflow (about 900 ° C.). The high temperature heat treatment of about C) has a disadvantage that an abnormality such as swelling of the silicon nitride film occurs. In addition, the heat treatment for reflow causes the film quality of the silicon nitride film to become dense and change to a film quality that suppresses diffusion of hydrogen, and in subsequent heat treatments in a hydrogen atmosphere, hydrogen inflow from the surface is suppressed and the semiconductor thin film layer is suppressed. There was a risk of adverse effects on hydrogenation.
【０００６】また、従来の方法では、窒化珪素膜により
半導体薄膜層の全表面を覆うように構成していたため、
窒化珪素膜の膜質が水素の透過を抑制する膜質にいった
ん変質すると、以後の水素雰囲気下での熱処理では、表
面からの水素流入をほぼ完全に抑制し、この点でも半導
体薄膜層の水素化の弊害になるおそれがあった。Further, in the conventional method, since the whole surface of the semiconductor thin film layer is covered with the silicon nitride film,
Once the quality of the silicon nitride film is changed to a film quality that suppresses the permeation of hydrogen, the subsequent heat treatment in a hydrogen atmosphere almost completely suppresses the inflow of hydrogen from the surface. There was a risk of harm.
【０００７】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、水素雰囲気下での数回にわたる熱処理によっても、
表面からの水素の流入を可能にし、ポリシリコンから成
る半導体薄膜層を効率的に水素化し、しかも製造工程が
増大しない薄膜トランジスタ型半導体装置の製造方法を
提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is obtained even by performing heat treatment several times in a hydrogen atmosphere.
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thin film transistor type semiconductor device, which enables hydrogen to flow from the surface, efficiently hydrogenates a semiconductor thin film layer made of polysilicon, and does not increase the number of manufacturing steps.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄膜トランジスタ型半導体装置は、半導体
薄膜層の上層に形成してある表面平滑化膜の上層側で、
金属配線層の下層側に、チャネル部の上層に位置するよ
うなパターンで、水素を含有する窒化珪素膜を成膜し、
熱処理することにより上記半導体薄膜層に対し水素を供
給することを特徴とする。In order to achieve the above object, a thin film transistor type semiconductor device of the present invention comprises: a surface smoothing film formed on a semiconductor thin film layer;
On the lower layer side of the metal wiring layer, a silicon nitride film containing hydrogen is formed in a pattern that is located on the upper layer of the channel portion,
Hydrogen is supplied to the semiconductor thin film layer by heat treatment.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の半導体装置では、水素を含む窒化珪素
膜が、表面平滑化膜の上層に形成してあるので、表面平
滑化膜のリフロー用熱処理時に、窒化珪素膜が膨れたり
することがなくなると共に、膜質が変質して水素透過阻
止膜となることもない。そして、約３５０〜５００°Ｃ
程度の比較的低温な熱処理時に、窒化珪素膜に含まれる
水素が解離し、ポリシリコンから成る半導体薄膜層に導
入され、半導体薄膜層を水素化する。その際の熱処理の
温度は比較的低温なので、窒化珪素膜が膨れたりするな
どの不都合が生じない。また、その際の熱処理により、
窒化珪素膜は、ある程度致密化し膜質が変質するが、こ
の窒化珪素膜は全面に形成してあるのではなく、必要と
する部位にのみ所定のパターンで形成してあることか
ら、その後の水素雰囲気下での熱処理時にも、半導体装
置の表面から窒化珪素膜が形成されてない部分を通して
半導体薄膜層に水素が導入されることが可能になり、半
導体薄膜層の水素化が向上する。さらに、窒化珪素膜を
所定のパターンにするには、薄膜トランジスタを形成す
るためのマスクを共通して用い、表面平滑化膜のリフロ
ー時に半導体基板などに生じるオートドープ層除去のた
めのエッチング時に同時に行えるので、製造工程が増大
することもない。In the semiconductor device of the present invention, since the silicon nitride film containing hydrogen is formed as the upper layer of the surface smoothing film, the silicon nitride film may swell during the reflow heat treatment of the surface smoothing film. At the same time, the quality of the film is not changed and does not become a hydrogen permeation blocking film. And about 350-500 ° C
During the heat treatment at a relatively low temperature, hydrogen contained in the silicon nitride film is dissociated and introduced into the semiconductor thin film layer made of polysilicon to hydrogenate the semiconductor thin film layer. Since the temperature of the heat treatment at that time is relatively low, there is no inconvenience such as swelling of the silicon nitride film. Also, due to the heat treatment at that time,
Although the silicon nitride film is densely packed to some extent and the film quality is changed, the silicon nitride film is not formed on the entire surface but is formed in a predetermined pattern only on a necessary portion. Even during the heat treatment below, hydrogen can be introduced into the semiconductor thin film layer from the surface of the semiconductor device through the portion where the silicon nitride film is not formed, and the hydrogenation of the semiconductor thin film layer is improved. Further, in order to form the silicon nitride film into a predetermined pattern, a mask for forming a thin film transistor is commonly used, and the silicon nitride film can be simultaneously formed at the time of etching for removing an auto-doping layer generated on a semiconductor substrate or the like when the surface smoothing film is reflowed. Therefore, the manufacturing process does not increase.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る薄膜トランジ
スタ型半導体装置の製造方法について、図面を参照しつ
つ詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る薄膜
トランジスタ型半導体装置の製造方法を示す要部断面
図、図２，３は同実施例に係る製造方法の一過程を示す
要部断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of manufacturing a thin film transistor type semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing a manufacturing method of a thin film transistor type semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of an essential part showing one step of the manufacturing method according to the embodiment.
【００１１】図１に示すように、本実施例の薄膜トラン
ジスタ型半導体装置２では、図示しない半導体基板上
に、層間絶縁膜４が積層してあり、その上層に薄膜トラ
ンジスタ６が形成してある。この薄膜トランジスタ６
は、ボトムゲート構造のＰ型ＭＯＳトランジスタなどで
構成され、例えばＳＲＡＭの負荷として用いられる。As shown in FIG. 1, in the thin film transistor type semiconductor device 2 of this embodiment, an interlayer insulating film 4 is laminated on a semiconductor substrate (not shown), and a thin film transistor 6 is formed on the interlayer insulating film 4. This thin film transistor 6
Is composed of a bottom-gate P-type MOS transistor or the like, and is used as, for example, an SRAM load.
【００１２】薄膜トランジスタ６を層間絶縁膜４上に形
成するため、この層間絶縁膜４の上層には、ゲート電極
層８を所定のパターンで形成する。ゲート電極層８は、
例えばポリシリコン層で構成される。このゲート電極層
８の上層には、ゲート絶縁膜１０を介して半導体薄膜層
１２を積層する。ゲート絶縁膜１０は、例えば酸化珪素
膜で構成される。In order to form the thin film transistor 6 on the interlayer insulating film 4, a gate electrode layer 8 is formed on the interlayer insulating film 4 in a predetermined pattern. The gate electrode layer 8 is
For example, it is composed of a polysilicon layer. A semiconductor thin film layer 12 is laminated on the gate electrode layer 8 with a gate insulating film 10 interposed therebetween. The gate insulating film 10 is composed of, for example, a silicon oxide film.
【００１３】半導体薄膜層１２は、例えばＣＶＤ法によ
り成膜されたポリシリコン膜で構成され、ゲート電極層
８に対応してチャネル部１２ａが形成され、その両側に
ソース部１２ｂ及び１２ｃが形成される。半導体薄膜層
１２に対し、このようなチャネル部、ソース部およびド
レイン部を形成するには、チャネル部１２ａとなる領域
をマスクして、ソース部およびドレイン部となる領域
に、例えばイオン注入によりＰ型不純物（ＮＭＯＳとす
る場合には、Ｎ型不純物）をドープすれば良い。The semiconductor thin film layer 12 is composed of, for example, a polysilicon film formed by a CVD method, and a channel portion 12a is formed corresponding to the gate electrode layer 8 and source portions 12b and 12c are formed on both sides thereof. It In order to form such a channel portion, a source portion, and a drain portion in the semiconductor thin film layer 12, the region to be the channel portion 12a is masked, and the region to be the source portion and the drain portion is doped with P by, for example, ion implantation. A type impurity (N-type impurity in the case of NMOS) may be doped.
【００１４】次に、このような薄膜トランジスタ６の上
層には、表面平滑化膜１４が成膜される。表面平滑化膜
１４としては、特に限定されないが、本実施例では、リ
ンおよびホウ素がドープされた酸化珪素膜（ＢＰＳＧ）
が用いられる。この表面平滑化膜１４の膜厚は特に限定
されないが、例えば２５００オングストローム程度であ
る。この膜１４の表面を平滑にするために、この膜１４
は、リフロー用熱処理される。熱処理の温度は、約９０
０°Ｃ程度であり、熱処理時間は約２０分程度である。Next, a surface smoothing film 14 is formed on the thin film transistor 6 as described above. The surface smoothing film 14 is not particularly limited, but in this embodiment, a silicon oxide film (BPSG) doped with phosphorus and boron is used.
Is used. The thickness of the surface smoothing film 14 is not particularly limited, but is, for example, about 2500 Å. In order to make the surface of this film 14 smooth, this film 14
Is heat treated for reflow. The temperature of heat treatment is about 90
The temperature is about 0 ° C., and the heat treatment time is about 20 minutes.
【００１５】その後、この表面平滑化膜１４の上層に
は、チャネル部１２ａの上層に位置するようなパターン
で、水素を含有する窒化珪素膜１６を成膜する。この窒
化珪素膜１６は、例えばＳｉＨ4 およびＮＨ3 から成る
減圧下の混合ガスのプラズマ放電（グロー放電）中で、
ＣＶＤ法により成膜され、その膜厚は特に限定されない
が、例えば数百オングストローム以上で、５００〜１０
００オングストローム程度が好ましい。After that, a silicon nitride film 16 containing hydrogen is formed on the upper surface of the surface smoothing film 14 in a pattern to be located on the upper layer of the channel portion 12a. This silicon nitride film 16 is formed by plasma discharge (glow discharge) of a mixed gas of SiH 4 and NH 3 under reduced pressure, for example.
The film is formed by a CVD method, and the film thickness is not particularly limited, but is, for example, several hundred angstroms or more and 500 to 10
About 100 Å is preferable.
【００１６】窒化珪素膜１６を、チャネル部１２ａの上
層に位置するような所定のパターンに形成するためのマ
スクとしては、薄膜トランジスタ６を形成するためのマ
スクを兼用すれば良い。すなわち、ゲート電極８を形成
するためのマスク、半導体薄膜層１２に対しチャネル部
１２ａを形成するためのマスク、あるいは半導体薄膜層
１２に対しソース部またはドレイン部１２ｂ，ｃを形成
するためのマスクを用いれば良い。したがって、新たな
マスクを準備する必要がなく、製造コストの増大を防止
できる。The mask for forming the thin film transistor 6 may also serve as a mask for forming the silicon nitride film 16 in a predetermined pattern positioned on the upper layer of the channel portion 12a. That is, a mask for forming the gate electrode 8, a mask for forming the channel portion 12a on the semiconductor thin film layer 12, or a mask for forming the source portion or drain portion 12b, c on the semiconductor thin film layer 12 is used. You can use it. Therefore, it is not necessary to prepare a new mask, and an increase in manufacturing cost can be prevented.
【００１７】また、このような所定のパターンに形成す
るためのエッチングは、図２，３に示すように、表面平
滑化膜１４のリフロー用熱処理時に半導体基板２０のＰ
型拡散層２２に生じるＮ型のオートドープ層２４を除去
するためのエッチング時に同時に行える。なお、オート
ドープ層２４とは、ＢＰＳＧから成る表面平滑化膜１４
のリフロー用熱処理時に、膜１４に含まれるリンＰ（Ｎ
型不純物）が、半導体基板２０の拡散層２２に対して臨
む金属配線層のためのコンタクトホール２６を介して、
拡散層２２の表面に自動的に拡散した層である。コンタ
クトホール２６には、図２に示すように、上記窒化珪素
膜１６も入り込むことになるが、窒化珪素膜１６を所定
のパターンにエッチングする際に、オーバーエッチング
することにより、図３に示すように、オートドープ層２
４を取り除くことが可能である。従来でも、オートドー
プ層２４を取り除く工程を必要としていたので、オート
ドープ層の除去と窒化珪素膜のパターンニングを兼ねる
ことで、従来に比較して、製造工程が増大することはな
い。Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the etching for forming such a predetermined pattern is performed on the P of the semiconductor substrate 20 during the heat treatment for the reflow of the surface smoothing film 14.
This can be performed simultaneously with the etching for removing the N-type autodoping layer 24 generated in the type diffusion layer 22. The auto-doping layer 24 is the surface smoothing film 14 made of BPSG.
Of the phosphorus P (N
Type impurity) through the contact hole 26 for the metal wiring layer facing the diffusion layer 22 of the semiconductor substrate 20,
It is a layer that is automatically diffused on the surface of the diffusion layer 22. As shown in FIG. 2, the silicon nitride film 16 also enters the contact hole 26. However, when the silicon nitride film 16 is etched into a predetermined pattern, it is over-etched to form the contact hole 26 as shown in FIG. And the auto-doping layer 2
It is possible to remove 4. Conventionally, since the step of removing the auto-doped layer 24 has been required, the removal of the auto-doped layer and the patterning of the silicon nitride film also serve to prevent the number of manufacturing steps from increasing as compared with the conventional case.
【００１８】なお、図２，３中、符号２８は、酸化珪素
膜である。2 and 3, reference numeral 28 is a silicon oxide film.
【００１９】図１に戻り、本実施例の半導体装置の製造
方法について説明すると、窒化珪素膜１６の上層には、
金属配線層１８が積層される。金属配線層１８として
は、例えばアルミニウム製配線層が用いられるが、本実
施例では、アルミニウム配線層の下層にチタンなどの高
融点金属を積層させた多層構造の金属配線層を用いてい
る。チタンなどの高融点金属配線層をアルミニウム配線
層の下層に形成することで、ストレスマイグレーション
の防止を図ると共に、半導体基板の拡散部を臨むコンタ
クトホール内でのアルミニウム電極層のスパイク防止を
図るためである。Returning to FIG. 1, the method of manufacturing the semiconductor device of this embodiment will be described.
The metal wiring layer 18 is laminated. As the metal wiring layer 18, for example, a wiring layer made of aluminum is used, but in this embodiment, a metal wiring layer having a multi-layer structure in which a refractory metal such as titanium is laminated under the aluminum wiring layer is used. By forming a refractory metal wiring layer such as titanium under the aluminum wiring layer, it is possible to prevent stress migration and to prevent spikes of the aluminum electrode layer in the contact hole facing the diffusion portion of the semiconductor substrate. is there.
【００２０】金属配線層を多層とし、下層側にチタンな
どの高融点金属配線層を設けた場合には、高融点金属配
線層が水素の拡散を抑制する作用を有していることか
ら、窒化珪素膜１６は、このような金属配線層１８の下
層側に設けることが必要である。上層側に設けると、窒
化珪素膜１６から半導体薄膜層１２への水素の供給が不
十分になるおそれがあるからである。When the metal wiring layer is multi-layered and the refractory metal wiring layer of titanium or the like is provided on the lower side, the refractory metal wiring layer has an action of suppressing diffusion of hydrogen. The silicon film 16 needs to be provided on the lower layer side of such a metal wiring layer 18. This is because if it is provided on the upper layer side, the supply of hydrogen from the silicon nitride film 16 to the semiconductor thin film layer 12 may be insufficient.
【００２１】窒化珪素膜１６から半導体薄膜層１２に対
する水素の供給は、窒化珪素膜１６を形成した後、熱処
理することにより行う。熱処理温度は特に限定されない
が、３５０〜５００°Ｃ程度が好ましく、さらに好まし
くは約４００°Ｃ程度の温度で、約一時間程度行う。こ
の熱処理は、水素雰囲気下で行うことが望ましいが、雰
囲気ガスは特に限定されず、窒素雰囲気下でも良い。Hydrogen is supplied from the silicon nitride film 16 to the semiconductor thin film layer 12 by forming the silicon nitride film 16 and then performing heat treatment. The heat treatment temperature is not particularly limited, but is preferably about 350 to 500 ° C, more preferably about 400 ° C for about 1 hour. This heat treatment is preferably performed in a hydrogen atmosphere, but the atmosphere gas is not particularly limited and may be a nitrogen atmosphere.
【００２２】このような熱処理は、金属配線層１８をシ
ンター処理するための熱処理と同時に行っても良いが、
別工程で行っても良い。Such heat treatment may be performed at the same time as the heat treatment for sintering the metal wiring layer 18.
You may perform in another process.
【００２３】このような熱処理により、窒化珪素膜１６
に含まれる水素が解離し、ポリシリコンから成る半導体
薄膜層１２に導入され、半導体薄膜層１２を水素化す
る。その際の熱処理の温度は比較的低温なので、窒化珪
素膜１６が膨れたりするなどの不都合が生じない。ま
た、その際の熱処理により、窒化珪素膜１６は、ある程
度致密化し膜質が変質するが、この窒化珪素膜は全面に
形成してあるのではなく、必要とする部位にのみ所定の
パターンで形成してあることから、その後の水素雰囲気
下での熱処理時にも、半導体装置の表面から窒化珪素膜
１６および金属配線層１８が形成されてない部分を通し
て半導体薄膜層１２に水素が導入され、半導体薄膜層１
２がさらに水素化される。By such heat treatment, the silicon nitride film 16 is formed.
Is dissociated and introduced into the semiconductor thin film layer 12 made of polysilicon to hydrogenate the semiconductor thin film layer 12. Since the temperature of the heat treatment at that time is relatively low, there is no inconvenience such as swelling of the silicon nitride film 16. Further, the heat treatment at that time causes the silicon nitride film 16 to be densely packed to some extent and the quality of the film is changed. However, the silicon nitride film 16 is not formed on the entire surface but is formed in a predetermined pattern only on a necessary portion. Therefore, even during the subsequent heat treatment in a hydrogen atmosphere, hydrogen is introduced into the semiconductor thin film layer 12 from the surface of the semiconductor device through the portion where the silicon nitride film 16 and the metal wiring layer 18 are not formed, and the semiconductor thin film layer 1
2 is further hydrogenated.
【００２４】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、水素を含む窒化珪素膜が、表面平滑化膜の上層に形
成してあるので、表面平滑化膜のリフロー用熱処理時
に、窒化珪素膜が膨れたりすることがなくなると共に、
膜質が変質して水素透過阻止膜となることもない。そし
て、約３５０〜５００°Ｃ程度の比較的低温な熱処理時
に、窒化珪素膜に含まれる水素が解離し、ポリシリコン
から成る半導体薄膜層に導入され、半導体薄膜層を水素
化する。その際の熱処理の温度は比較的低温なので、窒
化珪素膜が膨れたりするなどの不都合が生じない。ま
た、その際の熱処理により、窒化珪素膜は、ある程度致
密化し膜質が変質するが、この窒化珪素膜は全面に形成
してあるのではなく、必要とする部位にのみ所定のパタ
ーンで形成してあることから、その後の水素雰囲気下で
の熱処理時にも、半導体装置の表面から窒化珪素膜が形
成されてない部分を通して半導体薄膜層に水素が導入さ
れることが可能になり、半導体薄膜層の水素化が向上す
る。As described above, according to the present invention, since the silicon nitride film containing hydrogen is formed as the upper layer of the surface smoothing film, the nitriding is performed during the heat treatment for reflowing the surface smoothing film. As the silicon film does not swell,
The quality of the film does not change to form a hydrogen permeation blocking film. Then, during the heat treatment at a relatively low temperature of about 350 to 500 ° C., hydrogen contained in the silicon nitride film is dissociated and introduced into the semiconductor thin film layer made of polysilicon to hydrogenate the semiconductor thin film layer. Since the temperature of the heat treatment at that time is relatively low, there is no inconvenience such as swelling of the silicon nitride film. Further, the heat treatment at that time causes the silicon nitride film to be densified to some extent and the quality of the film is changed. However, the silicon nitride film is not formed on the entire surface, but is formed in a predetermined pattern only on a necessary portion. Therefore, even during the subsequent heat treatment in a hydrogen atmosphere, hydrogen can be introduced into the semiconductor thin film layer from the surface of the semiconductor device through the portion where the silicon nitride film is not formed, and the hydrogen in the semiconductor thin film layer can be introduced. Is improved.
【００２６】したがって、半導体薄膜層は、良好に水素
化され、半導体薄膜層におけるソース・ドレイン間電流
が流れ易くなると共に、トランジスタのオフ時における
リーク電流を有効に防止することが可能になる。さら
に、窒化珪素膜を所定のパターンにするには、薄膜トラ
ンジスタを形成するためのマスクを共通して用い、表面
平滑化膜のリフロー時に半導体基板などに生じるオート
ドープ層除去のためのエッチング時に同時に行えるの
で、製造工程が増大することもない。Therefore, the semiconductor thin film layer is satisfactorily hydrogenated, the source-drain current in the semiconductor thin film layer easily flows, and the leak current when the transistor is off can be effectively prevented. Further, in order to form the silicon nitride film into a predetermined pattern, a mask for forming a thin film transistor is commonly used, and it can be performed at the same time during etching for removing an auto-doping layer generated on a semiconductor substrate during reflow of the surface smoothing film. Therefore, the manufacturing process does not increase.
【図１】本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ型半
導体装置の製造方法を示す要部断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing a method for manufacturing a thin film transistor type semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例に係る製造方法の一過程を示す要部断
面図である。FIG. 2 is a sectional view of a key portion showing a step in the manufacturing method according to the embodiment.
【図３】同実施例に係る製造方法の一過程を示す要部断
面図である。FIG. 3 is a sectional view of a key portion showing a step in the manufacturing method according to the embodiment.
２…半導体装置 ６…薄膜トランジスタ ８…ゲート絶縁膜 １２…半導体薄膜 １２ａ…チャネル部 １２ｂ…ソース部 １２ｃ…ドレイン部 １４…表面平滑化膜 １６…窒化珪素膜 １８…金属配線層 2 ... Semiconductor device 6 ... Thin film transistor 8 ... Gate insulating film 12 ... Semiconductor thin film 12a ... Channel part 12b ... Source part 12c ... Drain part 14 ... Surface smoothing film 16 ... Silicon nitride film 18 ... Metal wiring layer
Claims (1)
チャネル部を形成して成る薄膜トランジスタ型半導体装
置を製造する方法において、上記半導体薄膜層の上層に
形成してある表面平滑化膜の上層側で、金属配線層の下
層側に、上記チャネル部の上層に位置するようなパター
ンで、水素を含有する窒化珪素膜を成膜し、熱処理する
ことにより上記半導体薄膜層に対し水素を供給すること
を特徴とする薄膜トランジスタ型半導体装置の製造方
法。1. A semiconductor thin film layer made of polysilicon,
A method of manufacturing a thin film transistor type semiconductor device comprising a channel portion, comprising: forming a channel portion on an upper layer side of a surface smoothing film formed on an upper layer of the semiconductor thin film layer; A method of manufacturing a thin film transistor type semiconductor device, comprising: forming a hydrogen-containing silicon nitride film in a pattern positioned on the substrate; and heat-treating the film to supply hydrogen to the semiconductor thin film layer.
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|---|---|---|---|
| JP03273249A JP3084842B2 (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Method for manufacturing thin film transistor type semiconductor device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6750086B2 (en) | 1997-03-28 | 2004-06-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device having a semiconductor thin film containing low concentration of unbound hydrogen atoms and method of manufacturing the same |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP03273249A patent/JP3084842B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6750086B2 (en) | 1997-03-28 | 2004-06-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device having a semiconductor thin film containing low concentration of unbound hydrogen atoms and method of manufacturing the same |
| US7045818B2 (en) | 1997-03-28 | 2006-05-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same comprising thin film containing low concentration of hydrogen |
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