JPH06132535A - Film transistor and its manufacture - Google Patents

Film transistor and its manufacture

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JPH06132535A
JPH06132535A JP27709292A JP27709292A JPH06132535A JP H06132535 A JPH06132535 A JP H06132535A JP 27709292 A JP27709292 A JP 27709292A JP 27709292 A JP27709292 A JP 27709292A JP H06132535 A JPH06132535 A JP H06132535A
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JP
Japan
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gate electrode
forming
pattern
electrode
layer
Prior art date
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Application number
JP27709292A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Hirota
匡紀 広田
Mario Fuse
マリオ 布施
Taketo Hikiji
丈人 曳地
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78618Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure
    • H01L29/78621Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure with LDD structure or an extension or an offset region or characterised by the doping profile

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Abstract

PURPOSE:To provide a film transistor and its manufacturing method which has a structure where pattern conversion difference can be utilized and shower doping can also be used for manufacture. CONSTITUTION:An island-shaped electrode formation semiconductor layer 2 that includes an offset areas 2e and 2f present between a source electrode part 2s and drain electrode part 2d, and a channel area 2c that connects them, and a gate electrode 4 formed on the island-shaped electrode formation semiconductor layer 2 with a gate insulation film 3 in between are provided, to constitute a film transistor. The gate electrode 4 contains a lower side gate electrode 4a, formed of a semiconductor layer doped with impurities, and an upper side gate electrode 4b, formed of the material which is not etched when etching is performed for forming the lower side electrode 4a. This type of film transistor can be manufactured using the etching pattern whose etching characteristic does not degrade even when temperature rises in shower-doping.

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、安価なガラス基板等の
大面積の絶縁基板上に形成される薄膜トランジスタ及び
その製造方法に関する。このような技術は、大面積のア
クティブマトリクス液晶ディスプレイ等に応用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor formed on an insulating substrate having a large area such as an inexpensive glass substrate and a method for manufacturing the thin film transistor. Such a technique is applied to a large area active matrix liquid crystal display or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス方式の液晶ディス
プレイは、近年、周辺回路を内蔵しながら高画質化と大
画面化の開発が急がれている。この方式の液晶ディスプ
レイは、1つの画素に対して1つの薄膜トランジスタ
(以下、TFTという。)が対応するように、ガラス基
板等の透明絶縁基板上にTFTがマトリックス状に形成
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, an active matrix type liquid crystal display has been urgently required to have high image quality and a large screen while incorporating peripheral circuits. In this type of liquid crystal display, TFTs are formed in a matrix on a transparent insulating substrate such as a glass substrate so that one thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) corresponds to one pixel.

【0003】図18は、従来の薄膜トランジスタの説明
図である。図18において、絶縁基板01上には、島状
の電極形成半導体層02が形成されている。poly−Si
を用いて形成した島状の電極形成半導体層02は、ソー
ス電極部02s、ドレイン電極部02d及びそれらを接続
するチャネル領域02cから構成されている。前記島状
の電極形成半導体層02上にはゲート絶縁膜03が形成
され、前記ゲート絶縁膜03上にはゲート電極04が形
成されている。前記ゲート電極04の上には層間絶縁膜
05が形成され、層間絶縁膜05にはコンタクトホ−ル
05s,05dが形成されている。前記層間絶縁膜05上
に形成されたAlの配線06,07は前記コンタクトホ
−ル05s,05dを介して前記島状の電極形成半導体層
02のソース電極部02s及びドレイン電極部02dに接
続している。前記配線06,07の上面は素子保護膜0
8により被覆されている。 前記薄膜トランジスタの従
来の製造方法として、島状の電極形成半導体層形成用の
シリコンアイランドにゲート絶縁膜03を堆積し、その
上に形成したゲート電極04をマスクとして前記シリコ
ンアイランドにイオンを注入して島状の電極形成半導体
層02を形成する方法が用いられている。
FIG. 18 is an explanatory view of a conventional thin film transistor. In FIG. 18, an island-shaped electrode forming semiconductor layer 02 is formed on an insulating substrate 01. poly-Si
The island-shaped electrode forming semiconductor layer 02 formed by using is composed of a source electrode portion 02s, a drain electrode portion 02d, and a channel region 02c connecting them. A gate insulating film 03 is formed on the island-shaped electrode forming semiconductor layer 02, and a gate electrode 04 is formed on the gate insulating film 03. An interlayer insulating film 05 is formed on the gate electrode 04, and contact holes 05s and 05d are formed on the interlayer insulating film 05. The Al wirings 06 and 07 formed on the interlayer insulating film 05 are connected to the source electrode portion 02s and the drain electrode portion 02d of the island-shaped electrode forming semiconductor layer 02 through the contact holes 05s and 05d. ing. The upper surface of the wirings 06 and 07 is a device protection film 0.
It is covered by 8. As a conventional manufacturing method of the thin film transistor, a gate insulating film 03 is deposited on a silicon island for forming an island-shaped electrode forming semiconductor layer, and ions are implanted into the silicon island using the gate electrode 04 formed thereon as a mask. A method of forming the island-shaped electrode forming semiconductor layer 02 is used.

【0004】前記島状の電極形成半導体層02は、ソー
ス電極部02s、ドレイン電極部02d及びそれらを接続
するチャネル領域02cから構成されるが、前述のよう
な薄膜トランジスタの製造方法によれば、島状の電極形
成半導体層02は、前記ゲート電極04と重なる部分に
チャネル領域02cが形成され、前記ゲート電極04と
重なる部分の外側部分にソース電極部02s及びドレイ
ン電極部02dが形成されている。このような薄膜トラ
ンジスタの製造方法は、島状の電極形成半導体層02の
チャネル領域02cがゲート電極04のサイズに合わせ
て無駄の無い大きさに形成できるため、デバイスのサイ
ズを小さくすることができ、デバイスの高密度化に利点
があった。
The island-shaped electrode-forming semiconductor layer 02 is composed of a source electrode portion 02s, a drain electrode portion 02d and a channel region 02c connecting them, but according to the method of manufacturing a thin film transistor as described above, The electrode-forming semiconductor layer 02 has a channel region 02c formed in a portion overlapping the gate electrode 04, and a source electrode portion 02s and a drain electrode portion 02d formed outside the portion overlapping the gate electrode 04. In such a method of manufacturing a thin film transistor, since the channel region 02c of the island-shaped electrode forming semiconductor layer 02 can be formed in a size that does not waste in accordance with the size of the gate electrode 04, the device size can be reduced. There was an advantage in increasing the device density.

【0005】アクティブマトリクス液晶ディスプレイ等
に応用するため、TFTと共に周辺回路を内蔵するため
にはTFTの電流駆動能力が必要となるので、キャリア
移動度が高いpoly−Siをチャネル層とする前記poly−
Si−TFTを用いることが必要である。ところで、液
晶の駆動電圧を保持するためには、画素ごとに配置され
るpoly−Si−TFTのオフ電流を低く抑えておかなけ
ればならないが、前記チャネル領域02cのドレイン接
合部近傍の電界が大きくなるため、フィールドエンハン
ストエミッション(field-enhanced emission)による
リーク電流が大きくて、poly−Si−TFTのオフ電流
が高いことが知られている。poly−Si−TFTのオフ
電流が高いことの原因として、ゲート電極/ドレイン領
域の電界によりドレイン近傍のトラップ準位に捕獲され
ていたキャリアが発生しリーク電流として測定されるか
らであると言われている(S.Madan et al,IEEE Tran
s.ElectronDevices,Vol.ED-33,No.10,pp.1518-1
527,Oct.1986)。
For application to an active matrix liquid crystal display or the like, the current driving capability of the TFT is required in order to incorporate the peripheral circuit together with the TFT. Therefore, the poly-Si having a high carrier mobility is used as the channel layer.
It is necessary to use Si-TFT. By the way, in order to hold the drive voltage of the liquid crystal, it is necessary to keep the off current of the poly-Si-TFT arranged in each pixel low, but the electric field near the drain junction of the channel region 02c is large. Therefore, it is known that the leakage current due to field-enhanced emission is large and the off current of the poly-Si-TFT is high. It is said that the high off current of the poly-Si-TFT is because carriers trapped in the trap level near the drain are generated by the electric field of the gate electrode / drain region and are measured as a leak current. (S. Madan et al, IEEE Tran
s. ElectronDevices, Vol. ED-33, No. 10, pp. 1518-1
527, Oct. 1986).

【0006】前記オフ電流を低く抑えることができるpo
ly−Si−TFTとしては、図19に示す構造のものが
考えられている。図19において前記図18に示す要素
に対応する要素には同一の符号を付している。図19に
おいて、上下方向から見て(平面図で見て)電極形成半
導体層02のゲート電極04と重なる部分の外側部分に
は、前記ゲート電極04から離れた部分に不純物が加え
られた前記ソース電極部02s及びドレイン電極部02d
が形成され、前記ゲート電極04に近接した部分に不純
物濃度の低いオフセット領域02e及び02fが形成され
ている。前記オフセット領域02e,02fに不純物が導
入されない場合、前記オフセット領域02e,02fはオ
フセットゲート領域と言われることがあり、この場合の
TFTはオフセットゲート構造と言われている。また、
不純物濃度が低い場合、前記オフセット領域02fは不
純物濃度の低いドレイン領域と言われることがあり、そ
の場合のTFTはLDD(Lightly Doped Drain)構造
のTFTと呼ばれている。
Po which can keep the off current low
A ly-Si-TFT having a structure shown in FIG. 19 is considered. 19, elements corresponding to those shown in FIG. 18 are designated by the same reference numerals. In FIG. 19, an impurity is added to a portion distant from the gate electrode 04 outside the portion of the electrode forming semiconductor layer 02 which overlaps with the gate electrode 04 when viewed from above and below (in a plan view). Electrode part 02s and drain electrode part 02d
Are formed, and offset regions 02e and 02f having a low impurity concentration are formed in a portion close to the gate electrode 04. When impurities are not introduced into the offset regions 02e and 02f, the offset regions 02e and 02f are sometimes referred to as offset gate regions, and the TFT in this case is referred to as an offset gate structure. Also,
When the impurity concentration is low, the offset region 02f is sometimes called a drain region having a low impurity concentration, and the TFT in that case is called an LDD (Lightly Doped Drain) structure TFT.

【0007】前記LDD構造のTFTについては、(K.
Tanaka et al,IEEE Electron Device Lett.,Vol.
9,NO.1,Jan.1988)に記載されている。LDD構造
のTFTにおいて、オフ電流を低く抑えるために必要
な、不純物濃度の低いドレイン領域は、少なくとも1.
0μm以上の寸法が必要である。不純物濃度が低く、こ
のように比較的に大きいドレイン領域を形成する方法と
して、poly−Siで形成したゲート電極を加工する際
に、ホトリソグラフィによるレジストパターンとのパタ
ーン変換差を利用することが提案されている(特開昭5
8−204570号公報参照)。すなわち、この特開昭
58−204570号公報には、次の技術(A21)〜
(A26)により、ソース電極部、ドレイン電極部、不純
物を低濃度に注入されたオフセット領域、及びチャネル
領域を有する電極形成半導体層を形成する方法(LDD
構造のTFTを製造する方法)が記載されている。 (A21)絶縁基板上に電極形成半導体層形成用のシリコ
ンアイランド、及びこのシリコンアイランド上にゲート
絶縁膜を形成する。 (A22) 前記ゲート絶縁膜上に第1次ドーピング用マ
スクとしてのドーピング用ゲート電極パターンを形成す
る。 (A23) 前記ドーピンク用ゲート電極パターン上にレ
ジストパターンを残した状態で、それらをマスクにして
第1次ドーピング工程により前記シリコンアイランドに
不純物を注入する。 (A24) 前記レジストパターンを残した状態で、前記
ドーピング用ゲート電極パターンをサイドエッチングし
てゲート電極を形成する、 (A25) 前記ゲート電極上のレジストパターンを除去
する。 (A26) 前記ゲート電極をマスクにして前記シリコン
アイランドに不純物を注入する第2次ドーピング工程に
より、前記電極形成半導体層を形成する。
Regarding the LDD structure TFT, (K.
Tanaka et al, IEEE Electron Device Lett., Vol.
9, NO. 1, Jan. 1988). In the LDD structure TFT, the drain region having a low impurity concentration necessary for suppressing the off current is at least 1.
A dimension of 0 μm or more is required. As a method of forming a drain region with a low impurity concentration and a relatively large size, it is proposed to use the pattern conversion difference from the resist pattern formed by photolithography when processing a gate electrode formed of poly-Si. (JP-A-5
8-204570 gazette). That is, Japanese Patent Laid-Open No. 58-204570 discloses the following technology (A21).
Method for forming an electrode-forming semiconductor layer having a source electrode portion, a drain electrode portion, an offset region in which impurities are injected at a low concentration, and a channel region according to (A26) (LDD
A method of manufacturing a TFT having a structure) is described. (A21) A silicon island for forming an electrode-forming semiconductor layer is formed on an insulating substrate, and a gate insulating film is formed on this silicon island. (A22) A doping gate electrode pattern as a primary doping mask is formed on the gate insulating film. (A23) With the resist pattern left on the dope pink gate electrode pattern, impurities are implanted into the silicon island by a first doping process using the resist pattern as a mask. (A24) With the resist pattern left, the doping gate electrode pattern is side-etched to form a gate electrode. (A25) The resist pattern on the gate electrode is removed. (A26) The electrode forming semiconductor layer is formed by a second doping step of injecting impurities into the silicon island using the gate electrode as a mask.

【0008】また、大画面化に伴い一辺が30cm以上
のガラス基板に対しては、ドレイン領域への不純物打ち
こみ方法として、LSI工程で使用されているイオン注
入装置の適応は困難であり、ドーパントのイオン化後、
質量分離を行わずに打ち込みを行うシャワードーピング
法(S.Inoue,Proc.of IEDM 91,pp.555-558)が用
いられてきている。
Further, with the increase in screen size, it is difficult to adapt the ion implantation apparatus used in the LSI process as a method of implanting impurities into the drain region for a glass substrate having a side of 30 cm or more, and it is difficult to apply a dopant. After ionization,
A shower doping method (S. Inoue, Proc. Of IEDM 91, pp. 555-558) in which implantation is performed without mass separation has been used.

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記シャワー
ドーピングを行なう際のイオン化効率が悪いため、シャ
ワードーピング工程の時間(イオン打ち込み時の時間)
が長くなり、イオンの打ち込み時に基板温度が上昇す
る。このため、前記特開昭58−204570号公報に
示される方法では、シャワードーピング工程でレジスト
マスクが炭化してそれを剥離することができなくなる。
したがって、前記公報に記載されたパターン変換差を利
用した方法では、シャワードーピングを使用することが
できないことが判明してきた。
However, since the ionization efficiency at the time of performing the above shower doping is poor, the time of the shower doping step (time at the time of ion implantation)
Becomes longer, and the substrate temperature rises when ions are implanted. For this reason, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-204570, the resist mask is carbonized in the shower doping step and cannot be removed.
Therefore, it has been found that shower doping cannot be used in the method utilizing the pattern conversion difference described in the above publication.

【0009】本発明は、前記事情に鑑み、下記(A11)
の記載内容を課題とする。 (A31) パターン変換差を利用し、且つ、シャワード
ーピングを使用して製造できる構造の薄膜トランジスタ
及びその製造方法を提供すること。
In view of the above circumstances, the present invention provides the following (A11)
The content described in is the subject. (A31) To provide a thin film transistor having a structure that can be manufactured by utilizing shower patterning and utilizing a pattern conversion difference, and a manufacturing method thereof.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記してい
る。なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説
明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、
本発明の範囲を実施例に限定するためではない。前記課
題を解決するために、本出願の第1発明の薄膜トランジ
スタは、ソース電極部(2s)、ドレイン電極部(2d)
及びそれらを接続するチャネル領域(2c)から構成さ
れた島状の電極形成半導体層(2)と、この島状の電極
形成半導体層(2)の上にゲート絶縁膜(3)を介して
形成されたゲート電極(4)とを備えた薄膜トランジス
タにおいて、下記の要件(A1),(A2)を備えたこと
を特徴とする、(A1) 前記ゲート電極(4)は、不
純物が加えられた半導体層により形成された下側ゲート
電極(4a)とこの下側ゲート電極(4a)を形成するた
めのエッチングではエッチングされない材料により形成
された上側ゲート電極(4b)とを有すること、(A2)
前記電極形成半導体層(2)の前記ゲート電極(4)
と重なる部分の外側部分には、前記ゲート電極(4)か
ら離れた部分に不純物が加えられた前記ソース電極部
(2s)及びドレイン電極部(2d)が形成され、前記ゲ
ート電極(4)に近接した部分に不純物濃度が低いオフ
セット領域(2e,2f)が形成されたこと。
The present invention devised to solve the above problems will now be described. The elements of the present invention are to facilitate correspondence with the elements of the embodiments described later. , The reference numerals of the elements in the embodiments are enclosed in parentheses. The reason why the present invention is described in association with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate the understanding of the present invention.
It is not intended to limit the scope of the invention to the examples. In order to solve the above-mentioned problems, a thin film transistor according to a first invention of the present application has a source electrode portion (2s) and a drain electrode portion (2d).
And an island-shaped electrode-forming semiconductor layer (2) composed of a channel region (2c) connecting them, and formed on the island-shaped electrode-forming semiconductor layer (2) via a gate insulating film (3) A thin film transistor having a gate electrode (4) provided with the following requirements (A1) and (A2): (A1) The gate electrode (4) is a semiconductor to which an impurity is added. A lower gate electrode (4a) formed of a layer and an upper gate electrode (4b) formed of a material that is not etched by the etching for forming the lower gate electrode (4a), (A2)
The gate electrode (4) of the electrode forming semiconductor layer (2)
The source electrode portion (2s) and the drain electrode portion (2d), to which impurities are added, are formed in a portion distant from the gate electrode (4) outside the portion overlapping with the gate electrode (4). Offset regions (2e, 2f) having a low impurity concentration were formed in the adjacent portions.

【0011】また、本出願の第2発明の薄膜トランジス
タの製造方法は、ソース電極部(2s)、ドレイン電極
部(2d)及びそれらを接続するチャネル領域(2c)か
ら構成された島状の電極形成半導体層(2)と、この島
状の電極形成半導体層(2)の上にゲート絶縁膜(3)
を介して形成されたゲート電極(4)とを備え、前記電
極形成半導体層には、前記ゲート電極と重なる部分の外
側部分に不純物が加えられた前記ドレイン電極部(2
d)が形成されており、このドレイン電極部(2d)の前
記ゲート電極(4)に近接した領域に他の領域よりも不
純物濃度が低いオフセット領域(2e,2f)が形成され
た薄膜トランジスタを、下記の工程(A3)〜(A8)を
用いて製造する薄膜トランジスタの製造方法において、
下記の要件(A9)〜(A11)を備えたことを特徴とす
る、(A3) 絶縁基板(1)上に島状の電極形成半導
体層(2)形成用のシリコンアイランド(2′)を形成
する工程、すなわちシリコンアイランド形成工程、(A
4) 前記シリコンアイランド(2′)上にゲート絶縁
膜(3)を形成する工程、すなわちゲート絶縁膜形成工
程、(A5) 前記ゲート絶縁膜(3)上に第1次シャ
ワードーピング用マスクとしてのドーピング用ゲート電
極パターン(4p)を形成する工程、すなわちドーピン
グ用ゲート電極パターン形成工程、(A6) 前記ドー
ピンク用ゲート電極パターン(4p)をマスクにして前
記シリコンアイランド(2′)に不純物を注入する第1
次シャワードーピング工程、(A7) 前記ドーピング
用ゲート電極パターン(4p)をエッチングしてゲート
電極(4)を形成するゲート電極形成工程、(A8)
前記ゲート電極(4)をマスクにして前記シリコンアイ
ランド(2′)に不純物を注入する第2次シャワードー
ピング工程により前記電極形成半導体層(2)を形成す
る工程、すなわち電極形成半導体層形成工程、(A9)
前記工程(A5)は、前記ゲート絶縁膜(3)上に、
不純物が加えられた半導体層により形成された下側ゲー
ト電極形成用層(4a′)と、下側ゲート電極(4a)を
形成するための下側ゲート電極形成用層(4a′)のエ
ッチングではエッチングされない材料により形成された
上側ゲート電極形成用層(4b′)と、前記第1次シャ
ワードーピング時の温度上昇によってエッチング特性の
劣化しないゲート電極パタ−ン用層(9′)を順次形成
する積層工程と、その後、前記ゲート電極パタ−ン用層
(9′)の上にレジスト層(10′)を形成してからホ
トリソエッチングにより、前記レジスト層(10′)が
パターニングされたレジストパターン(10)、前記ゲ
ート電極パタ−ン用層(9′)がパターニングされたパ
ターン用層のパターン(9)、及び前記各電極形成用層
(4a′)(4b′)がパターニングされたドーピング用
電極パターン(4p)を形成する工程と、を有するこ
と、(A10) 前記第1次シャワードーピング工程(A
6)は、前記工程(A5)で形成したレジストパターン
(10)を除去し且つ前記パタ−ン用層のパターン
(9)を残した状態で行うこと、(A11) 前記ゲート
電極形成工程(A7)は、前記工程(A5)で形成したパ
ターン用層のパターン(9)を残した状態で、前記ドー
ピング用ゲート電極パターン(4p)の下側ゲート電極
形成用層(4a′)をサイドエッチングすることにより
下側ゲート電極(4a)を形成する工程、及びその後、
前記パターン用層のパターン(9)をマスクとして前記
ドーピング用ゲート電極パターン(4p)の前記上側ゲ
ート電極形成用層(4b′)をエッチングすることによ
り上側ゲート電極(4b)を形成する工程、を有するこ
と。
Further, in the method of manufacturing a thin film transistor according to the second invention of the present application, an island-shaped electrode formed of a source electrode portion (2s), a drain electrode portion (2d) and a channel region (2c) connecting them is formed. The semiconductor layer (2) and the gate insulating film (3) on the island-shaped electrode-forming semiconductor layer (2)
A gate electrode (4) formed through the drain electrode part (2) in which an impurity is added to an outer portion of a portion overlapping with the gate electrode in the electrode forming semiconductor layer.
d) is formed, and a thin film transistor in which an offset region (2e, 2f) having a lower impurity concentration than other regions is formed in a region of the drain electrode portion (2d) near the gate electrode (4), In the method of manufacturing a thin film transistor, which is manufactured using the following steps (A3) to (A8),
(A3) A silicon island (2 ') for forming an island-shaped electrode-forming semiconductor layer (2) is formed on an insulating substrate (1), characterized by having the following requirements (A9) to (A11): Step, that is, a silicon island forming step (A
4) A step of forming a gate insulating film (3) on the silicon island (2 '), that is, a step of forming a gate insulating film, (A5) A mask for primary shower doping on the gate insulating film (3) Step of forming a doping gate electrode pattern (4p), that is, step of forming a doping gate electrode pattern, (A6) Impurity is injected into the silicon island (2 ') using the dope pink gate electrode pattern (4p) as a mask. First
Next shower doping step, (A7) Gate electrode forming step of etching the doping gate electrode pattern (4p) to form a gate electrode (4), (A8)
A step of forming the electrode forming semiconductor layer (2) by a second shower doping step of injecting impurities into the silicon island (2 ′) using the gate electrode (4) as a mask, that is, an electrode forming semiconductor layer forming step, (A9)
In the step (A5), on the gate insulating film (3),
In the etching of the lower gate electrode forming layer (4a ′) formed of the impurity-added semiconductor layer and the lower gate electrode forming layer (4a ′) for forming the lower gate electrode (4a), An upper gate electrode forming layer (4b ') formed of a material that is not etched and a gate electrode pattern layer (9') whose etching characteristics are not deteriorated by the temperature rise during the first shower doping are sequentially formed. A resist pattern in which the resist layer (10 ') is patterned by a photolithography etching after forming a resist layer (10') on the gate electrode pattern layer (9 ') by a laminating step. (10), the pattern (9) of the pattern layer in which the gate electrode pattern layer (9 ') is patterned, and the electrode forming layers (4a') (4b ') Having a step of forming a turning has been doped electrode pattern (4p), a, (A10) the primary shower doping process (A
6) is performed in a state where the resist pattern (10) formed in the step (A5) is removed and the pattern layer pattern (9) is left, (A11) The gate electrode forming step (A7) ) Side etches the lower gate electrode forming layer (4a ') of the doping gate electrode pattern (4p) while leaving the pattern layer pattern (9) formed in the step (A5). Thereby forming the lower gate electrode (4a), and thereafter,
Forming an upper gate electrode (4b) by etching the upper gate electrode forming layer (4b ′) of the doping gate electrode pattern (4p) using the pattern (9) of the patterning layer as a mask. To have.

【0012】[0012]

【作用】前述の構成を備えた本出願の第1発明の薄膜ト
ランジスタは、ゲート電極(4)が、不純物が加えられ
た半導体層により形成された下側ゲート電極(4a)と
この下側ゲート電極(4a)を形成するためのエッチン
グではエッチングされない材料により形成された上側ゲ
ート電極(4b)とを有している。ゲート電極(4)が
このような構造を有する場合、ソース電極部(2s)、
ドレイン電極部(2d)及びそれらを接続するチャネル
領域(2c)から構成された島状の電極形成半導体層
(2)と、この島状の電極形成半導体層(2)の上にゲ
ート絶縁膜(3)を介して形成された前記ゲート電極
(4)と、を備えた薄膜トランジスタを製造する際、パ
ターン変換差を利用し、且つ、シャワードーピングを使
用する製造方法(第2発明の製造方法)を採用すること
ができる。そして、前記製造方法を採用することによ
り、前記電極形成半導体層の前記ゲート電極(4)と重
なる部分の外側部分には、前記ゲート電極(4)から離
れた部分に不純物が加えられた前記ソース電極部(2
s)及びドレイン電極部(2d)が形成され、前記ゲート
電極(4)に近接した部分に不純物濃度が低い均一な寸
法のオフセット領域が形成された薄膜トラジスタを得る
ことができる。均一な寸法のオフセット領域を持った薄
膜トランジスタは、チャネル領域(2c)の前記ドレイ
ン接合部近傍の電界が小さくなり、したがって、リ−ク
電流が少なくなる。
In the thin film transistor according to the first invention of the present application having the above-mentioned structure, the gate electrode (4) has a lower gate electrode (4a) formed of an impurity-added semiconductor layer and the lower gate electrode (4a). It has an upper gate electrode (4b) formed of a material that is not etched by the etching for forming (4a). When the gate electrode (4) has such a structure, the source electrode portion (2s),
An island-shaped electrode forming semiconductor layer (2) composed of a drain electrode portion (2d) and a channel region (2c) connecting them, and a gate insulating film (on the island-shaped electrode forming semiconductor layer (2) When manufacturing a thin film transistor having the gate electrode (4) formed via 3), a manufacturing method (manufacturing method of the second invention) using a pattern doping difference and shower doping is used. Can be adopted. Then, by adopting the manufacturing method, the source in which impurities are added to a portion apart from the gate electrode (4) in an outer portion of a portion of the electrode forming semiconductor layer overlapping the gate electrode (4). Electrode part (2
s) and the drain electrode portion (2d) are formed, and a thin film transistor in which an offset region having a low impurity concentration and a uniform dimension is formed in a portion close to the gate electrode (4) can be obtained. In a thin film transistor having an evenly sized offset region, the electric field in the vicinity of the drain junction of the channel region (2c) is small, and therefore the leak current is small.

【0013】前述の構成を備えた本出願の第2発明の薄
膜トランジスタの製造方法は、シリコンアイランド形成
工程において、絶縁基板(1)上に島状の電極形成半導
体層(2)形成用のシリコンアイランド(2′)を形成
する。次に、ゲート絶縁膜形成工程において、前記シリ
コンアイランド(2′)上にゲート絶縁膜(3)を形成
する。次に、ドーピング用ゲート電極パターン形成工程
において、前記ゲート絶縁膜(3)上に、不純物が加え
られた半導体層により形成された下側ゲート電極形成用
層(4a′)と、下側ゲート電極(4a)を形成するため
の下側ゲート電極形成用層(4a′)のエッチングでは
エッチングされない材料により形成された上側ゲート電
極形成用層(4b′)と、前記第1次シャワードーピン
グ時の温度上昇によってエッチング特性の劣化しないゲ
ート電極パタ−ン用層(9′)を順次形成する。その
後、前記ゲート電極パタ−ン用層(9′)の上にレジス
ト層(10′)を形成してからホトリソエッチングによ
り、前記レジスト層(10′)がパターニングされたレ
ジストパターン(10)、前記ゲート電極パタ−ン用層
(9′)がパターニングされたパターン用層のパターン
(9)、及び前記各電極形成用層(4a′)(4b′)が
パターニングされたドーピング用電極パターン(4p)
を形成する。
According to the method of manufacturing a thin film transistor of the second invention of the present application having the above-mentioned constitution, in the silicon island forming step, the silicon island for forming the island-shaped electrode forming semiconductor layer (2) is formed on the insulating substrate (1). (2 ') is formed. Next, in a gate insulating film forming step, a gate insulating film (3) is formed on the silicon island (2 '). Next, in a step of forming a gate electrode pattern for doping, a lower gate electrode forming layer (4a ') formed of a semiconductor layer to which impurities are added and a lower gate electrode are formed on the gate insulating film (3). An upper gate electrode forming layer (4b ') made of a material that is not etched by etching the lower gate electrode forming layer (4a') to form (4a), and the temperature during the first shower doping. A gate electrode pattern layer (9 ') whose etching characteristics do not deteriorate due to the rise is sequentially formed. After that, a resist layer (10 ') is formed on the gate electrode pattern layer (9') and then the resist layer (10 ') is patterned by photolithography etching. A pattern layer pattern (9) in which the gate electrode pattern layer (9 ') is patterned, and a doping electrode pattern (4p) in which the electrode forming layers (4a') and (4b ') are patterned. )
To form.

【0014】前記パターン用層のパターン(9)、及び
ドーピング用ゲート電極パターン(4p)は、次の第1
次シャワードーピング用マスクとして使用される。次に
第1次シャワードーピング工程において、前記レジスト
パターン(10)を除去し且つ前記パタ−ン用層のパタ
ーン(9)を残した状態で、前記ドーピンク用ゲート電
極パターン(4p)をマスクにして前記シリコンアイラ
ンド(2′)に不純物を注入する。このとき、シリコン
アイランド(2′)には、ソース電極部(2s)及びド
レイン電極部(2d)に不純物が注入される。
The pattern (9) of the pattern layer and the gate electrode pattern (4p) for doping have the following first structure.
It is used as a mask for the next shower doping. Next, in the first shower doping step, with the resist pattern (10) removed and the pattern layer pattern (9) left, the dope gate electrode pattern (4p) is used as a mask. Impurities are implanted into the silicon islands (2 '). At this time, impurities are implanted into the source electrode portion (2s) and the drain electrode portion (2d) of the silicon island (2 ').

【0015】次にゲート電極形成工程において、前記パ
ターン用層のパターン(9)を残した状態で、前記ドー
ピング用ゲート電極パターン(4p)の下側ゲート電極
形成用層(4a′)をサイドエッチングすることにより
下側ゲート電極(4a)を形成する。その後、前記パタ
ーン用層のパターン(9)をマスクとして前記ドーピン
グ用ゲート電極パターン(4p)の前記上側ゲート電極
形成用層(4b′)をエッチングすることにより上側ゲ
ート電極(4b)を形成する。このようにして、前記ド
ーピング用ゲート電極パターン(4p)をエッチングし
てゲート電極(4)を形成する。次に電極形成半導体層
形成工程において、前記ゲート電極(4)をマスクにし
て前記シリコンアイランド(2′)に不純物を注入する
第2次シャワードーピング工程により前記電極形成半導
体層(2)を形成する。このとき、シリコンアイランド
には、前記オフセット領域(2c)、ソース電極部(2
s)及びドレイン電極部(2d)に不純物が注入される。
Next, in the gate electrode forming step, the lower gate electrode forming layer (4a ') of the doping gate electrode pattern (4p) is side-etched while leaving the pattern (9) of the patterning layer. By doing so, the lower gate electrode (4a) is formed. Then, the upper gate electrode forming layer (4b ') of the doping gate electrode pattern (4p) is etched by using the pattern (9) of the patterning layer as a mask to form the upper gate electrode (4b). Thus, the doping gate electrode pattern (4p) is etched to form the gate electrode (4). Next, in the electrode forming semiconductor layer forming step, the electrode forming semiconductor layer (2) is formed by a second shower doping step of injecting impurities into the silicon island (2 ′) using the gate electrode (4) as a mask. . At this time, the offset region (2c) and the source electrode portion (2
s) and impurities are injected into the drain electrode part (2d).

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明の薄膜トランジスタの一実施例
の構造説明図である。図1において、絶縁基板1上に
は、poly-Si 材料製の島状の電極形成半導体層2が形
成されている。前記島状の電極形成半導体層2は、左右
の外側部に形成されたソース電極部2s、ドレイン電極
部2d、それらの間に形成されたチャネル領域2c、及び
チャネル領域2cと前記ソース電極部2s及びドレイン電
極2dとの間に形成されたオフセット領域2e及び2fか
ら構成されている。前記ソース電極部2s、ドレイン電
極部2d及び前記オフセット領域2e,2fには不純物
(例えばリンP)が注入され(加えられ)ている。そし
て前記オフセット領域2e,2fに注入された不純物の濃
度は、前記ソース電極2s,ドレイン電極部2dよりも低
濃度に設定されている。
1 is a structural explanatory view of an embodiment of a thin film transistor of the present invention. In FIG. 1, an island-shaped electrode-forming semiconductor layer 2 made of a poly-Si material is formed on an insulating substrate 1. The island-shaped electrode-forming semiconductor layer 2 includes a source electrode portion 2s formed on the left and right outer portions, a drain electrode portion 2d, a channel region 2c formed between them, and a channel region 2c and the source electrode portion 2s. And the offset regions 2e and 2f formed between the drain electrode 2d and the drain electrode 2d. Impurities (for example, phosphorus P) are implanted (added) into the source electrode portion 2s, the drain electrode portion 2d, and the offset regions 2e and 2f. The concentration of the impurities injected into the offset regions 2e and 2f is set to be lower than that of the source electrode 2s and the drain electrode portion 2d.

【0017】前記島状の電極形成半導体層2上にはゲー
ト絶縁膜(SiO2膜)3が形成され、前記ゲート絶縁膜
3上にはゲート電極4が形成されている。
A gate insulating film (SiO 2 film) 3 is formed on the island-shaped electrode-forming semiconductor layer 2, and a gate electrode 4 is formed on the gate insulating film 3.

【0018】前記ゲート電極4は上下2層の電極からで
きている。即ち、ゲート電極4は、下側ゲート電極4a
と上側ゲート電極4bとで構成されている。下側ゲ−ト
電極4aはリン、ボロン等の不純物が加えられたpoly−
Si半導体層でできていて、その厚さは3000オング
ストロ−ムである。上側ゲ−ト電極4b は、下側ゲート
電極4aをパターニングするエッチング材料ではエッチ
ングされない材料、例えば、プラチナでできていて、そ
の膜厚は300オングストロ−ムである。
The gate electrode 4 is composed of upper and lower two layers of electrodes. That is, the gate electrode 4 is the lower gate electrode 4a.
And the upper gate electrode 4b. The lower gate electrode 4a is made of poly-containing impurities such as phosphorus and boron.
It is made of a Si semiconductor layer and has a thickness of 3000 angstroms. The upper gate electrode 4b is made of a material that is not etched by the etching material for patterning the lower gate electrode 4a, for example, platinum, and has a film thickness of 300 angstroms.

【0019】前記チャネル領域2cは、前記ゲ−ト電極
4の位置を基準としてそのほぼ真下に位置している。ま
た、このチャネル領域2cと ドレイン電極部2dとの
間、及び、チャネル領域2cとソ−ス電極部2sとの間に
形成されたオフセット領域2e,2fは、電極形成半導体
層2の前記ゲート電極と平面図で見て重なり合う部分の
外側部に形成されている。
The channel region 2c is located substantially directly below the gate electrode 4 as a reference. The offset regions 2e and 2f formed between the channel region 2c and the drain electrode portion 2d and between the channel region 2c and the source electrode portion 2s are the gate electrodes of the electrode forming semiconductor layer 2. Is formed on the outer side of the overlapping portion when seen in a plan view.

【0020】前記上側ゲート電極4bの上面には、層間
絶縁膜5(SiO2)が形成されている。前記層間絶縁膜
5には前記ソース電極部2s及びドレイン電極部2dに連
通するコンタクトホ−ル5s及び5dが形成されている。
前記層間絶縁膜5上にはAl(アルミニウム)の電気配
線6,7が設けられており、この電気配線6,7は、前
記コンタクトホ−ル5s及び5dを介して前記ソース電極
部2s及びドレイン電極部2dと図示外の電気回路とを接
続している。
An interlayer insulating film 5 (SiO2) is formed on the upper surface of the upper gate electrode 4b. Contact holes 5s and 5d communicating with the source electrode portion 2s and the drain electrode portion 2d are formed in the interlayer insulating film 5.
Al (aluminum) electric wires 6 and 7 are provided on the interlayer insulating film 5. The electric wires 6 and 7 are connected to the source electrode portion 2s and the drain via the contact holes 5s and 5d. The electrode portion 2d is connected to an electric circuit (not shown).

【0021】次に、前述の薄膜トランジスタの実施例の
作用を説明する。前述のように、前記ゲート電極4を下
側ゲート電極4aと、この下側ゲート電極形成時のエッ
チングではエッチングされない材料の上側ゲート電極4
bとで構成すると、後述の製造方法を採用することがで
きる。そして、前記オフセット領域2e,2fが均一な薄
膜トランジスタを得ることができる。この場合、前記チ
ャネル領域2cのドレイン接合部近傍の電界が小さくな
り、リーク電流が少なくなる。
Next, the operation of the above-described thin film transistor embodiment will be described. As described above, the gate electrode 4 is composed of the lower gate electrode 4a and the upper gate electrode 4 made of a material that is not etched by the etching for forming the lower gate electrode.
If it is composed of b and b, the manufacturing method described later can be adopted. Then, it is possible to obtain a thin film transistor in which the offset regions 2e and 2f are uniform. In this case, the electric field in the vicinity of the drain junction of the channel region 2c becomes small and the leak current becomes small.

【0022】(前記図1に示す実施例のTFTの製造方
法)次に、前述の構成を備えた薄膜トランジスタの実施
例の製造方法を、図2〜図17により説明する。図2に
おいて、透明絶縁基板(石英基板)1上に、非晶質シリ
コン(以下、a−Siとも記載する)をLP(減圧)C
VD法で堆積する。a−Si膜の厚さは1000オング
ストロ−ムである。このときの成膜温度は550°Cと
する。このa−Si膜の全面にKrFエキシマレ−ザを
照射する。その照射強度は450mJ/(1平方cm)
とする。この照射により前記a−Si層は結晶化して多
結晶シリコン(以下、poly−Siで表す)になる。次
に、フォトリソグラフィ−法によりpoly−Si層をパタ
−ニングして、図3に示すように、シリコンアイランド
2′を形成する。
(Manufacturing method of the TFT of the embodiment shown in FIG. 1) Next, a manufacturing method of the embodiment of the thin film transistor having the above-mentioned structure will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, amorphous silicon (hereinafter, also referred to as a-Si) C (decompressed) C is formed on a transparent insulating substrate (quartz substrate) 1.
It is deposited by the VD method. The thickness of the a-Si film is 1000 angstrom. The film forming temperature at this time is 550 ° C. The entire surface of this a-Si film is irradiated with a KrF excimer laser. The irradiation intensity is 450 mJ / (1 square cm)
And By this irradiation, the a-Si layer is crystallized into polycrystalline silicon (hereinafter referred to as poly-Si). Next, the poly-Si layer is patterned by a photolithography method to form a silicon island 2'as shown in FIG.

【0023】次に、図4に示すように、シリコンアイラ
ンド2′を覆うように絶縁基板1上にSiO2を堆積しゲ
−ト絶縁膜3を形成する。このゲ−ト絶縁膜3の厚さは
1000オングストロームである。
Next, as shown in FIG. 4, SiO2 is deposited on the insulating substrate 1 so as to cover the silicon island 2 ', and a gate insulating film 3 is formed. The gate insulating film 3 has a thickness of 1000 Å.

【0024】次に、 図5,6に示すように、上下2層
の下側ゲ−ト電極形成用層4a′、上側ゲ−ト電極形成
用層4b′を形成する。すなわちまず、前記ゲ−ト絶縁
膜3の上面に、リン、ボロン等の不純物を加えたdoped-
poly-Siで下側ゲ−ト電極形成用層4a′をLPCVD
法で形成し、その厚さは3000オングストロームにす
る(図5参照)。このときの成膜温度は580°C、ガ
ス圧力は300mTorr、ガス流量は、SiH4:P
H3=100:20sccmである。次に、図6に示す
ように、下側ゲ−ト電極形成用層4a′の上に重ねて上
側ゲ−ト電極形成用層4b′を着膜する。この上側ゲ−
ト電極形成用層4b′は、下側ゲ−ト電極形成用層4a′
をパターニングするエッチング材料ではエッチングされ
ない材料、例えばプラチナを用いてこれをスパッタリン
グ法により着膜して形成する。このときの着膜条件は、
ガス圧力が10mTorr、プラズマパワーが2.0K
Wで、膜の厚さを300オングストロームとする。
Next, as shown in FIGS. 5 and 6, upper and lower two layers of lower gate electrode forming layer 4a 'and upper gate electrode forming layer 4b' are formed. That is, first, on the upper surface of the gate insulating film 3, a doped-type doped with impurities such as phosphorus and boron is added.
LPCVD of lower gate electrode forming layer 4a 'with poly-Si
And the thickness is set to 3000 angstrom (see FIG. 5). At this time, the film forming temperature is 580 ° C., the gas pressure is 300 mTorr, and the gas flow rate is SiH4: P.
H3 = 100: 20 sccm. Next, as shown in FIG. 6, an upper gate electrode forming layer 4b 'is deposited on the lower gate electrode forming layer 4a'. This upper gate
The gate electrode forming layer 4b 'is a lower gate electrode forming layer 4a'.
A material that is not etched with an etching material for patterning, such as platinum, is used to form a film by sputtering. The film deposition conditions at this time are
Gas pressure is 10mTorr, plasma power is 2.0K
At W, the film thickness is 300 Å.

【0025】次に、図7に示すように、前記上側ゲ−ト
電極形成用層4b′の上に、前記シリコンアイランド
2′を形成したときと同じ前記LPCVD法により、ゲ
−ト電極パタ−ン用層9′を5000オングストローム
の厚さに着膜して形成する。このゲ−ト電極パタ−ン用
層9′には、例えば、リン、ボロン等の不純物を含まな
いpoly−Siが用いられている。このpoly−Siは、後
述するシャワードーピング時の温度上昇によってはエッ
チング特性の劣化しない材料である。
Next, as shown in FIG. 7, a gate electrode pattern is formed on the upper gate electrode forming layer 4b 'by the same LPCVD method as that for forming the silicon island 2'. Layer 9'is formed to a thickness of 5000 angstroms. For the gate electrode pattern layer 9 ', poly-Si containing no impurities such as phosphorus and boron is used. This poly-Si is a material whose etching characteristics do not deteriorate due to a temperature rise during shower doping described later.

【0026】次に、図8に示すように、ゲ−ト電極パタ
−ン用層9′上にレジスト層を形成してから、ホトリソ
エッチングによりレジストパターン10を形成する。
Next, as shown in FIG. 8, a resist layer is formed on the gate electrode pattern layer 9 ', and then a resist pattern 10 is formed by photolithographic etching.

【0027】次に、上層より順にエッチングを行う。す
なわちまず、ケミカルドライエッチング法(CDE法)
により、図9に示すように、ゲ−ト電極パタ−ン用層
9′のエッチングを行ってパターン用層のパターン9を
形成する。このときの条件は、ガス流量をCF4:O2=
300:90sccm、ガス圧力を200mTorr、
プラズマパワーを400Wとする。
Next, etching is performed in order from the upper layer. That is, first, the chemical dry etching method (CDE method)
Thus, as shown in FIG. 9, the gate electrode pattern layer 9'is etched to form the pattern 9 of the pattern layer. The condition at this time is that the gas flow rate is CF4: O2 =
300: 90 sccm, gas pressure 200 mTorr,
The plasma power is 400W.

【0028】次に、図10に示すように、王水を用いて
上側ゲ−ト電極形成用層4b′をエッチングしドーピン
グ用上側電極パターン4bpを形成する。
Next, as shown in FIG. 10, the upper gate electrode forming layer 4b 'is etched with aqua regia to form a doping upper electrode pattern 4bp.

【0029】次に、図11に示すように、前記ゲ−ト電
極パタ−ン用層9′をエッチングしたときと同じ方法、
同じ条件で、下側ゲ−ト電極形成用層4a′をエッチン
グしてドーピング用下側電極パターン4apを形成する。
このドーピング用下側電極パタ4ap及び前記ドーピング
用上側電極パターン4bpからドーピング用電極パターン
4pが形成されている。この段階でレジストパターン1
0を除去する(図12参照)。
Next, as shown in FIG. 11, the same method as when the gate electrode pattern layer 9'is etched,
Under the same conditions, the lower gate electrode forming layer 4a 'is etched to form the doping lower electrode pattern 4ap.
A doping electrode pattern 4p is formed from the doping lower electrode pattern 4ap and the doping upper electrode pattern 4bp. Resist pattern 1 at this stage
0 is removed (see FIG. 12).

【0030】次に、図12に示す状態、即ち、レジスト
パターン10を除去した状態で、ゲ−ト絶縁膜3を透過
させてシリコンアイランド2′にリンを打ち込み注入す
る。すなわち、第1次シャワードーピングを行う。この
第1次シャワードーピングは、1個当たり100KeV
のエネルギーのリンイオンをシリコンアイランド2′に
1平方cm当たり5×(10の15乗)個の割合で、前
記パターン用層のパターン9及びドーピング用電極パタ
ーン4pをマスクにして不純物を注入することにより行
う。このシャワードーピングにより、前記シリコンアイ
ランド2′は、前記パターン用層のパターン9及びドー
ピング用電極パターン4pの真下の領域(ドーピング用
電極パターン4pと平面図で見て重なり合う領域)の外
側部に不純物が注入される。前記シリコンアイランド
2′の前記ドーピング用電極パターン4pと重なり合う
領域が、前記チャネル電極部2c及びオフセット領域2
e,2fとなる部分であり、その両外側部分が前記ソ−ス
電極部2s及びドレイン電極部2dとなる部分である。
Then, in the state shown in FIG. 12, that is, with the resist pattern 10 removed, phosphorus is implanted into the silicon island 2'through the gate insulating film 3 through the gate insulating film 3. That is, the first shower doping is performed. This first shower doping is 100 KeV per
By injecting phosphorus ions of energy of 5 × (10 15 to the power of 15) per 1 cm 2 into the silicon island 2 ′ by using the pattern 9 of the patterning layer and the doping electrode pattern 4 p as a mask, To do. As a result of this shower doping, the silicon island 2 ′ has impurities outside the region directly below the pattern 9 of the pattern layer and the doping electrode pattern 4 p (the region overlapping with the doping electrode pattern 4 p in plan view). Injected. A region of the silicon island 2'that overlaps the doping electrode pattern 4p is the channel electrode portion 2c and the offset region 2
e and 2f are portions, and both outer portions thereof are the source electrode portion 2s and the drain electrode portion 2d.

【0031】次に、前記CDE法により、前記パターン
用層のパターン9及びドーピング用下側電極パターン4
apを同時にエッチングする。このとき、前記パターン用
層のパターン9が500オングストロームの厚さとなる
まで、エッチングする。このとき、ドーピング用下側電
極パターン4apは、図13に示すように、ドーピング用
上側ゲ−ト電極パターン4bpに比べて、アンダーサイド
エッチングされ、下側ゲ−ト電極4aが形成される。こ
のとき、前記パターン用層のパターン9及びドーピング
用下側電極パターン4apは同材質で同時に略同じ量だけ
サイドエッチングされるので、平面図で見て略同じ形状
(大きさ)となっている。
Next, the pattern 9 of the pattern layer and the lower electrode pattern 4 for doping are formed by the CDE method.
Etch ap at the same time. At this time, etching is performed until the pattern 9 of the pattern layer has a thickness of 500 Å. At this time, the lower electrode pattern 4ap for doping is underside-etched as compared with the upper gate electrode pattern 4bp for doping to form a lower gate electrode 4a, as shown in FIG. At this time, the pattern 9 of the patterning layer and the doping lower electrode pattern 4ap are side-etched by the same material at the same time by substantially the same amount, and thus have substantially the same shape (size) in a plan view.

【0032】次に、図14に示すように、ドーピング用
上側ゲ−ト電極パターン4bpが下側ゲ−ト電極4aと同
じ寸法となるように再度王水を用いてエッチングを行
い、上側ゲ−ト電極4bを形成する。前記下側ゲート電
極4a及び上側ゲート電極4bからゲート電極4が形成さ
れる。
Next, as shown in FIG. 14, etching is performed again using aqua regia so that the doping upper gate electrode pattern 4bp has the same size as the lower gate electrode 4a, and the upper gate is etched. Forming an electrode 4b. A gate electrode 4 is formed from the lower gate electrode 4a and the upper gate electrode 4b.

【0033】次に、図15に示すように、少し残されて
いた前記500オングストロームの厚さのパターン用層
のパターン9を除去する。
Next, as shown in FIG. 15, the pattern 9 of the patterning layer having a thickness of 500 angstrom, which was left a little, is removed.

【0034】前記電極形成半導体層2を更に加工してL
DD構造にするため、図16に示すように第2次シャワ
ードーピングにより、前記ゲート電極4をマスクにして
前記電極形成半導体層2にリンイオンを注入する。この
注入は、1個当たり100KeVのエネルギーのリンイ
オンを用いる点では前記したソ−ス電極部2s及びドレ
イン電極部2dを形成する時と同じであるが、1平方c
m当たり3桁小さい5×(10の12乗)個の割合で打
ち込む点で異なっている。この第2次シャワードーピン
グにより、前記シリコンアイランド2′の前記ゲート電
極4と重なり合う領域にチャネル領域2cが形成され、
その外側部分にオフセット領域2e,2fが形成され、そ
のさらに外側部にソ−ス電極部2s及びドレイン電極部
2dが形成される。前記ソ−ス電極部2s及びドレイン電
極部2dは第1次及び第2次シャワードーピングで不純
物(リン)が注入されており、不純物濃度が高い。しか
しながら、前記オフセット領域2e及び2fは第2次シャ
ワードーピングのみにより不純物が注入されているの
で、不純物濃度が低い。
The electrode forming semiconductor layer 2 is further processed to form L
In order to obtain the DD structure, phosphorus ions are implanted into the electrode-forming semiconductor layer 2 using the gate electrode 4 as a mask by secondary shower doping as shown in FIG. This implantation is the same as the above-mentioned formation of the source electrode portion 2s and the drain electrode portion 2d in that phosphorus ions having an energy of 100 KeV are used, but one square c
The difference is that 5 × (10 to the 12th power) are input per m, which is three orders of magnitude smaller. By this secondary shower doping, a channel region 2c is formed in a region of the silicon island 2'that overlaps with the gate electrode 4,
Offset regions 2e and 2f are formed on the outer side portions thereof, and a source electrode portion 2s and a drain electrode portion 2d are further formed on the outer side portions thereof. Impurities (phosphorus) are injected into the source electrode portion 2s and the drain electrode portion 2d by the first and second shower doping, and the impurity concentration is high. However, the impurity concentration is low in the offset regions 2e and 2f because the impurities are implanted only by the secondary shower doping.

【0035】前述のようにして打ち込んだドーパント
(不純物)を活性化するため、550°Cの窒素雰囲気
で、60時間の熱処理を施すか、あるいは、KrFエキ
シマレーザを300mJ/平方cmの強度で照射する。
In order to activate the dopants (impurities) implanted as described above, heat treatment is performed for 60 hours in a nitrogen atmosphere at 550 ° C., or a KrF excimer laser is irradiated at an intensity of 300 mJ / square cm. To do.

【0036】次に、全面に厚さ7000オングストロ−
ムのシリコン酸化膜を堆積して、図17に示すように、
層間絶縁膜5を形成する。次に、層間絶縁膜5の上面か
ら、この層間絶縁膜5及びゲ−ト絶縁膜3を貫通して
ドレイン電極部2d及びソ−ス電極部2sに届くコンタク
トホール5d、5sを開口する。
Next, a thickness of 7,000 angstroms is formed on the entire surface.
The silicon oxide film of the aluminum is deposited, and as shown in FIG.
The interlayer insulating film 5 is formed. Next, the interlayer insulating film 5 and the gate insulating film 3 are penetrated from the upper surface of the interlayer insulating film 5.
Contact holes 5d and 5s reaching the drain electrode portion 2d and the source electrode portion 2s are opened.

【0037】次に、全面にスパッタリング法でアルミニ
ュウムを堆積し、パタ−ニングを行って、ドレイン電極
部2d、ソ−ス電極部2sを図示していない電気回路に接
続するための電気配線7,8(図1参照)を形成して、
前述図1に示す実施例のTFTが製造される。
Next, aluminum is deposited on the entire surface by a sputtering method, and patterning is performed to connect the drain electrode portion 2d and the source electrode portion 2s to an electric circuit (not shown) 7, 8 (see FIG. 1),
The TFT of the embodiment shown in FIG. 1 is manufactured.

【0038】前述の薄膜トランジスタの製造方法の実施
例1の作用を次に説明する。図12に示す工程、即ち、
シリコンアイランド2′に最初にリンイオンを打ち込む
第1シャワードーピング工程では、シャワードーピング
時に200°C以上になると200°Cでは炭化して後
工程のエッチング工程で取り除くことができなくなるレ
ジスト層10はマスク材として使用しておらず、このと
きにマスク材として用いているものは、シャワードーピ
ング時の温度上昇によってエッチング特性の劣化しない
パターン用層のパタ−ン9であるので、このパターン用
層のパターン9は後工程のエッチング工程で容易に取り
除ことができる。
The operation of the first embodiment of the method of manufacturing a thin film transistor described above will be described below. The process shown in FIG. 12, that is,
In the first shower doping step of first implanting phosphorus ions into the silicon island 2 ′, if the resist doping temperature is 200 ° C. or higher during shower doping, carbonization occurs at 200 ° C. and the resist layer 10 that cannot be removed in the subsequent etching step is a mask material. The pattern material 9 which is not used as the mask material at this time is the pattern layer pattern 9 whose etching characteristics do not deteriorate due to the temperature increase during shower doping. Can be easily removed in a later etching process.

【0039】また、図13に示す工程、即ち、ドーピン
グ用下側電極パターン4apをエッチングする工程では、
ドーピング用下側電極パターン4apより上方のドーピン
グ用上側ゲ−ト電極パターン4bpは、ドーピング用下側
電極パターン4apをパターニングするエッチング材料で
はエッチングされない材料により形成されているので、
ドーピング用下側電極パターン4apのアンダ−サイドエ
ッチングの量を任意に決定できる。このときのアンダ−
サイドエッチング量は、パターン用層のパターン9の残
部の残量に対応している。このため、図16に示す工
程、即ち、第2次シャワードーピング工程で形成される
不純物濃度が低い領域すなわちオフセット領域2e,2f
の幅を任意の値に制御して定めることができる。それゆ
え、この幅を、オフ電流(リ−ク電流)を抑えるために
必要な値、例えば1.0ミクロン以上の任意の値に均一
に揃えることができる。
In the step shown in FIG. 13, that is, in the step of etching the doping lower electrode pattern 4ap,
The upper gate electrode pattern for doping 4bp above the lower electrode pattern for doping 4ap is formed of a material which is not etched by the etching material for patterning the lower electrode pattern for doping 4ap.
The amount of underside etching of the doping lower electrode pattern 4ap can be arbitrarily determined. Under this time
The side etching amount corresponds to the remaining amount of the remaining portion of the pattern 9 on the patterning layer. Therefore, the regions shown in FIG. 16, that is, the regions where the impurity concentration is low, that is, the offset regions 2e and 2f formed in the secondary shower doping process, are formed.
The width of can be controlled and set to an arbitrary value. Therefore, this width can be uniformly set to a value necessary for suppressing the off current (leak current), for example, an arbitrary value of 1.0 micron or more.

【0040】(変更例)以上、本発明による薄膜トラン
ジスタの実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された
本発明を逸脱することなく、種々の設計変更を行うこと
が可能である。例えば、前記オフセット領域2e,2fに
不純物を注入してLDD構造の薄膜トランジスタとする
代わりに、不純物を注入せずにオフセットゲート構造の
薄膜トランジスタとすることが可能である。また、上側
ゲート電極4bの材料として、上記実施例1ではプラチ
ナを用いたが、下側ゲート電極4aを形成するためのエ
ッチングではエッチングされない種々の材料、例えば、
クロム、パラジウムも用いることが可能である。
(Modification) The embodiment of the thin film transistor according to the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and deviates from the invention described in the claims. It is possible to make various design changes without the need. For example, instead of implanting impurities into the offset regions 2e and 2f to form a thin film transistor having an LDD structure, it is possible to form a thin film transistor having an offset gate structure without implanting impurities. Although platinum is used as the material of the upper gate electrode 4b in the first embodiment, various materials that are not etched by the etching for forming the lower gate electrode 4a, for example,
It is also possible to use chromium and palladium.

【0041】[0041]

【発明の効果】前述の構成を備えた本発明の薄膜トラン
ジスタは、下記(A41)の効果を奏する。 (A41) パターン変換差を利用し、且つ、シャワード
ーピングを使用して製造できる。また、前述の本発明の
薄膜トランジスタの製造方法は、下記(A42)の効果を
奏する。 (A42) 第1次シャワ−ド−ピングを行う際に、この
シャワ−ド−ピングによってはエッチング特性が劣化し
ないマスク材を用いているので、前記マスク材の後工程
におけるエッチングが可能である。このため、シャワ−
ド−ピング法を製造工程において用いることができる。
また、下側ゲ−ト電極を形成するためのエッチングを行
うときにエッチングを受けない上層のドーピング用上側
電極パターンを基準マスクとしてドーピング用下側電極
パターンをアンダ−サイドエッチングするので、このア
ンダ−サイドエッチングの量を制御することにより、各
TFTにおいてこの量を均一に揃えることができる。こ
のドーピング用下側電極パターンをアンダ−サイドエッ
チングして形成した下側ゲ−ト電極のパターン及びその
上層の上側ゲート電極パターンををマスクとして前記電
極形成半導体層に再度、不純物イオンを注入することに
より、チャネル領域とドレイン電極部との間、及び、チ
ャネル領域とソ−ス電極部との間に、均一なオフセット
領域を設けることができる。その場合、前記チャネル領
域の前記ドレイン接合部近傍の電界が小さくなって、リ
ーク電流を減少させることができる。
The thin film transistor of the present invention having the above-described structure has the following effects (A41). (A41) It can be manufactured by utilizing the pattern conversion difference and using shower doping. Further, the method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention described above has the following effect (A42). (A42) When the first shower doping is performed, a mask material whose etching characteristics are not deteriorated by this shower doping is used, so that the etching can be performed in the subsequent step of the mask material. Therefore, the shower
Doping methods can be used in the manufacturing process.
Further, since the lower electrode pattern for doping is underside-etched using the upper electrode pattern for doping, which is not subjected to etching when performing etching for forming the lower gate electrode, as a reference mask, this underlayer etching is performed. By controlling the amount of side etching, this amount can be made uniform in each TFT. Impurity ions are implanted again into the electrode forming semiconductor layer using the lower gate electrode pattern formed by underside etching the lower electrode pattern for doping and the upper gate electrode pattern thereabove as a mask. As a result, a uniform offset region can be provided between the channel region and the drain electrode part and between the channel region and the source electrode part. In that case, the electric field in the vicinity of the drain junction of the channel region is reduced, and the leak current can be reduced.

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

【図1】 図1は本発明の薄膜トランジスタの実施例1
を示し、断面図である。
FIG. 1 is a first embodiment of a thin film transistor of the invention.
FIG.

【図2】 図2は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a method of manufacturing the thin film transistor of Embodiment 1 in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図3】 図3は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a method of manufacturing the thin film transistor according to the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図4】 図4は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method of manufacturing the thin film transistor according to the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図5】 図5は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a method of manufacturing the thin film transistor according to the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図6】 図6は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
6A and 6B are explanatory views showing a method of manufacturing the thin film transistor according to the first embodiment in the order of steps, and are cross-sectional views.

【図7】 図7は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing the method of manufacturing the thin film transistor of the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図8】 図8は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the method of manufacturing the thin film transistor of the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図9】 図9は同実施例1の薄膜トランジスタの製造
方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing the method of manufacturing the thin film transistor of the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図10】 図10は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 10 is an explanatory view showing a method of manufacturing the thin film transistor of Embodiment 1 in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図11】 図11は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the method of manufacturing the thin film transistor of the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図12】 図12は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 12 is an explanatory view showing the method of manufacturing the thin film transistor of the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図13】 図13は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 13 is an explanatory view showing the method of manufacturing the thin film transistor of Embodiment 1 in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図14】 図14は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the method of manufacturing the thin film transistor of the first embodiment in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図15】 図15は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 15 is an explanatory view showing the method of manufacturing the thin film transistor of Embodiment 1 in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図16】 図16は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the method of manufacturing the thin film transistor of Embodiment 1 in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図17】 図17は同実施例1の薄膜トランジスタの
製造方法を工程順に示す説明図で、断面図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the method of manufacturing the thin film transistor of Embodiment 1 in the order of steps, and is a cross-sectional view.

【図18】 図18は従来の薄膜トランジスタを示し、
断面図である。
FIG. 18 shows a conventional thin film transistor,
FIG.

【図19】 図19は従来のオフセット領域を有する薄
膜トランジスタを示し、断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a conventional thin film transistor having an offset region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…電極形成半導体層、2′…シリコンアイランド(po
ly-Siアイランド)、2c…チャネル領域、2d…ドレイ
ン電極部、2s…ソース電極部、2e、2f…オフセット
領域、3…ゲート絶縁膜、4…ゲート電極、4a…下側
ゲート電極、4a′…下側ゲート電極形成用層、4ap…
ドーピング用下側ゲ−ト電極パターン、4b…上側ゲー
ト電極、4b′…上側ゲート電極形成用層、4bp…ドー
ピング用上側ゲ−ト電極パターン、9…パターン用層の
パターン、9′…ゲート電極パタ−ン用層、
2 ... Electrode forming semiconductor layer, 2 '... Silicon island (po
ly-Si island), 2c ... Channel region, 2d ... Drain electrode part, 2s ... Source electrode part, 2e, 2f ... Offset region, 3 ... Gate insulating film, 4 ... Gate electrode, 4a ... Lower gate electrode, 4a ' ... Lower gate electrode forming layer, 4ap ...
Lower gate electrode pattern for doping, 4b ... Upper gate electrode, 4b '... Upper gate electrode forming layer, 4bp ... Upper gate electrode pattern for doping, 9 ... Pattern layer pattern, 9' ... Gate electrode Pattern layer,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ソース電極部、ドレイン電極部及びそれ
らを接続するチャネル領域から構成された島状の電極形
成半導体層と、この島状の電極形成半導体層の上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを備えた薄膜
トランジスタにおいて、下記の要件(A1),(A2)を
備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ、 (A1) 前記ゲート電極は、不純物が加えられた半導
体層により形成された下側ゲート電極とこの下側ゲート
電極を形成するためのエッチングではエッチングされな
い材料により形成された上側ゲート電極とを有するこ
と、 (A2) 前記電極形成半導体層の前記ゲート電極と重
なる部分の外側部分には、前記ゲート電極から離れた部
分に不純物が加えられた前記ソース電極部及びドレイン
電極部が形成され、前記ゲート電極に近接した部分に不
純物濃度が低いオフセット領域が形成されたこと。
1. An island-shaped electrode forming semiconductor layer composed of a source electrode portion, a drain electrode portion and a channel region connecting them, and a gate insulating film formed on the island-shaped electrode forming semiconductor layer. A thin film transistor having a gate electrode formed by: a thin film transistor having the following requirements (A1) and (A2): (A1) The gate electrode is formed of an impurity-doped semiconductor layer. Having a lower gate electrode and an upper gate electrode formed of a material that is not etched by etching for forming the lower gate electrode, (A2) An outer portion of a portion of the electrode-forming semiconductor layer that overlaps the gate electrode. The source electrode part and the drain electrode part, to which impurities are added, are formed in a portion distant from the gate electrode. The low offset region impurity concentration is formed on the proximate portion.
【請求項2】 ソース電極部、ドレイン電極部及びそれ
らを接続するチャネル領域から構成された島状の電極形
成半導体層と、この島状の電極形成半導体層の上にゲー
ト絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを備え、前記
電極形成半導体層には、前記ゲート電極と重なる部分の
外側部分に不純物が加えられた前記ドレイン電極部が形
成されており、このドレイン電極部の前記ゲート電極に
近接した領域に他の領域よりも不純物濃度が低いオフセ
ット領域が形成された薄膜トランジスタを、下記の工程
(A3)〜(A8)を用いて製造する薄膜トランジスタの
製造方法において、下記の要件(A9)〜(A11)を備
えたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法、 (A3) 絶縁基板上に島状の電極形成半導体層形成用
のシリコンアイランドを形成する工程、 (A4) 前記シリコンアイランド上にゲート絶縁膜を
形成する工程、 (A5) 前記ゲート絶縁膜上に第1次シャワードーピ
ング用マスクとしてのドーピング用ゲート電極パターン
を形成する工程、 (A6) 前記ドーピンク用ゲート電極パターンをマス
クにして前記シリコンアイランドに不純物を注入する第
1次シャワードーピング工程、 (A7) 前記ドーピング用ゲート電極パターンをエッ
チングしてゲート電極を形成するゲート電極形成工程、 (A8) 前記ゲート電極をマスクにして前記シリコン
アイランドに不純物を注入する第2次シャワードーピン
グ工程により前記電極形成半導体層を形成する工程、 (A9) 前記工程(A5)は、前記ゲート絶縁膜上に、
不純物が加えられた半導体層により形成された下側ゲー
ト電極形成用層と、下側ゲート電極を形成するための下
側ゲート電極形成用層のエッチングではエッチングされ
ない材料により形成された上側ゲート電極形成用層と、
前記第1次シャワードーピング時の温度上昇によってエ
ッチング特性の劣化しないゲート電極パタ−ン用層を順
次形成する積層工程と、その後、前記ゲート電極パタ−
ン用層の上にレジスト層を形成してからホトリソエッチ
ングにより前記各電極形成用層がパターニングされたド
ーピング用電極パターン、前記ゲート電極パタ−ン用層
がパターニングされたパターン用層のパターン、及び前
記レジスト層がパターニングされたレジストパターンを
形成する工程、を有すること、 (A10) 前記第1次シャワードーピング工程(A6)
は、前記工程(A5)で形成したレジストパターンを除
去し且つ前記パタ−ン用層のパターンを残した状態で行
うこと、 (A11) 前記ゲート電極形成工程(A7)は、前記工
程(A5)で形成したパターン用層のパターンを残した
状態で、前記ドーピング用ゲート電極パターンの下側ゲ
ート電極形成用層をサイドエッチングすることにより下
側ゲート電極を形成する工程、及びその後、前記パター
ン用層のパターンをマスクとして前記ドーピング用ゲー
ト電極パターンの前記上側ゲート電極形成用層をエッチ
ングすることにより上側ゲート電極を形成する工程、を
有すること。
2. An island-shaped electrode forming semiconductor layer composed of a source electrode portion, a drain electrode portion and a channel region connecting them, and a gate insulating film formed on the island-shaped electrode forming semiconductor layer. And a drain electrode portion to which an impurity is added is formed in an outer portion of a portion overlapping with the gate electrode in the electrode forming semiconductor layer, and the gate electrode of the drain electrode portion is formed. In a method of manufacturing a thin film transistor in which a thin film transistor in which an offset region having a lower impurity concentration than other regions is formed in an adjacent region using the following steps (A3) to (A8), the following requirements (A9) to (A11) A method for manufacturing a thin film transistor, characterized by comprising: (A3) An island-shaped electrode-forming silicon island for forming a semiconductor layer is formed on an insulating substrate. (A4) forming a gate insulating film on the silicon island, (A5) forming a doping gate electrode pattern as a first shower doping mask on the gate insulating film, (A6) A first shower doping step of implanting impurities into the silicon island using the dope pink gate electrode pattern as a mask; (A7) a gate electrode forming step of etching the doping gate electrode pattern to form a gate electrode; ) A step of forming the electrode forming semiconductor layer by a second shower doping step of injecting an impurity into the silicon island by using the gate electrode as a mask, (A9) the step (A5) is performed on the gate insulating film,
Lower gate electrode forming layer formed by a semiconductor layer to which impurities are added, and upper gate electrode forming by a material that is not etched by etching of the lower gate electrode forming layer for forming the lower gate electrode Layers,
A stacking step of sequentially forming a gate electrode pattern layer in which etching characteristics are not deteriorated by a temperature rise during the first shower doping, and then, the gate electrode pattern is formed.
Forming a resist layer on the pattern layer, each electrode forming layer is patterned by photolithoetching, a doping electrode pattern, the gate electrode pattern layer is a patterned layer pattern pattern, And a step of forming a patterned resist pattern of the resist layer, (A10) the first shower doping step (A6)
Is performed in a state where the resist pattern formed in the step (A5) is removed and the pattern layer pattern is left, (A11) The gate electrode forming step (A7) is performed in the step (A5) A step of forming a lower gate electrode by side-etching the lower gate electrode forming layer of the doping gate electrode pattern with the pattern of the pattern layer formed in 1. left, and thereafter, the pattern layer Forming the upper gate electrode by etching the upper gate electrode forming layer of the doping gate electrode pattern using the pattern as a mask.
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