JPH06181221A - Manufacture of film transistor - Google Patents

Manufacture of film transistor

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Publication number
JPH06181221A
JPH06181221A JP33328892A JP33328892A JPH06181221A JP H06181221 A JPH06181221 A JP H06181221A JP 33328892 A JP33328892 A JP 33328892A JP 33328892 A JP33328892 A JP 33328892A JP H06181221 A JPH06181221 A JP H06181221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
frequency power
high frequency
film transistor
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP33328892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Matsumura
邦夫 松村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH06181221A publication Critical patent/JPH06181221A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To equalize the distribution of film thickness on an insulating substrate by specifying the discharge frequency of high frequency power adding to an discharge electrode, and supplying this high frequency power, repeating on time and off time alternately, according to the on time and off time capable of being set within an optional range, thereby performing film growth. CONSTITUTION:The inside of the chamber of a plasma CVD device, where four sheets of insulating substrates 11 are taken in on a substrate holder 30, is heated to a specified temperature, and then silane (SiH4) gas, ammonium (NH3) gas, and nitrogen (N2) gas are introduced into inside, and the pressure is adjusted to 100Pa. After this, 1000W of high frequency power where frequency is 13.56MHz (1MHz-100MHz), with modulation frequency 500Hz (0-5KHz) and duty ratio 50% is applied intermittently to a discharge electrode 31 so as to form a gate insulating film consisting of a silicon nitride. Hereby, a gate insulating film high in thickness uniformity can be gotten without lowering film growth rate.

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、絶縁基板上に形成され
る薄膜トランジスタの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor formed on an insulating substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶を用いた表示装置は、テレビ
表示やグラフィックディスプレイ等を指向し、大容量、
高密度化が要求されるようになってきている。このた
め、クロストークのない高コントラストの表示が必要と
され、各画素の駆動制御手段としてアクティブ素子をマ
トリクス状に配置構成した、いわゆるアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の開発、実用化が盛んに行なわれて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, a display device using liquid crystal is directed to a television display, a graphic display, etc., and has a large capacity.
There is a growing demand for higher density. Therefore, high-contrast display without crosstalk is required, and so-called active matrix type liquid crystal display device in which active elements are arranged in a matrix as drive control means of each pixel is actively developed and put to practical use. ing.

【0003】そして、アクティブ素子の代表例として
は、透過型表示が可能で、大面積化も容易であり、低温
形成も可能である等の理由で、透光性を有する絶縁基板
上に水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)を用
いて形成された薄膜トランジスタ(Thin Film Transist
or:TFT)がある。
As a typical example of an active element, hydrogenation is performed on an insulating substrate having a light-transmitting property because a transmissive display is possible, a large area can be easily formed, and a low temperature can be formed. Thin film transistor formed by using amorphous silicon (a-Si: H)
or: TFT).

【0004】図2は、このような液晶表示装置の1画素
分の概略断面構造を示している。この図2において、1
1,12はガラスやプラスチック等の透光性を有する絶縁
基板で、一方の絶縁基板11の主面上には、薄膜トランジ
スタ13と、たとえばITO(Indum Tin Oxide )などの
透明電極膜による表示画素電極14とが、複数個マトリク
ス状に配置構成されている。また、他方の絶縁基板12の
主面上には、透明導電膜による対向電極15が全面に形成
されている。そして、これら両絶縁基板11,12は、各主
面が互いに対向するように間隙を保って配置され、それ
ら絶縁基板11,12の対向面は液晶配向膜16によりそれぞ
れ覆われ、さらに、絶縁基板11,12間の間隙内には液晶
17が封入されている。
FIG. 2 shows a schematic sectional structure of one pixel of such a liquid crystal display device. In FIG. 2, 1
Reference numerals 1 and 12 denote translucent insulating substrates such as glass and plastic. A thin film transistor 13 and a display pixel electrode made of a transparent electrode film such as ITO (Indum Tin Oxide) are provided on the main surface of one insulating substrate 11. 14 are arranged in a matrix. Further, on the main surface of the other insulating substrate 12, a counter electrode 15 made of a transparent conductive film is formed on the entire surface. The two insulating substrates 11 and 12 are arranged with a gap so that the main surfaces thereof face each other, and the facing surfaces of the insulating substrates 11 and 12 are covered with the liquid crystal alignment film 16, respectively. Liquid crystal in the gap between 11 and 12
17 are enclosed.

【0005】次に、薄膜トランジスタ13部分の構造を説
明する。
Next, the structure of the thin film transistor 13 portion will be described.

【0006】まず、21はゲート電極で、このゲート電極
21は、一方の絶縁基板11上において、図示しないゲート
線と一体に形成されている。そして、このゲート電極21
の表面およびこのゲート電極21を含む絶縁基板11の表面
は、たとえば窒化シリコンからなるゲート絶縁膜22によ
り覆われている。また、このゲート絶縁膜22は、プラズ
マCVD法により形成される。そして、このゲート絶縁
膜22を介してゲート電極21の上面と対向する部分には、
たとえば水素化アモルファスシリコンからなる半導体層
が活性層23としてプラズマCVD法により形成され、さ
らに、この活性層23の上部中央には、たとえば窒化シリ
コンからなる絶縁体層がエッチングストッパ層24として
同じくプラズマCVD法により形成されている。
First, 21 is a gate electrode.
21 is integrally formed with a gate line (not shown) on one insulating substrate 11. And this gate electrode 21
And the surface of the insulating substrate 11 including the gate electrode 21 are covered with a gate insulating film 22 made of, for example, silicon nitride. The gate insulating film 22 is formed by the plasma CVD method. Then, in a portion facing the upper surface of the gate electrode 21 through the gate insulating film 22,
For example, a semiconductor layer made of hydrogenated amorphous silicon is formed as the active layer 23 by the plasma CVD method, and an insulating layer made of, for example, silicon nitride is also formed as the etching stopper layer 24 at the center of the upper portion of the active layer 23 by the plasma CVD method. It is formed by the method.

【0007】また、25はドレイン電極で、このドレイン
電極25は、エッチングストッパ層24により区切られた活
性層23の一方に、オーミックコンタクト層26を介して形
成される。さらに、27はソース電極で、このソース電極
27はエッチングストッパ層24により区切られた活性層23
の他方にエッチングストッパ層24のオーミックコンタク
ト層26を介して形成される。なお、オーミックコンタク
ト層26としては、たとえばn型の水素化アモルファスシ
リコン膜からなる低抵抗半導体層が、プラズマCVD法
により形成される。
Reference numeral 25 is a drain electrode, which is formed on one of the active layers 23 separated by the etching stopper layer 24 via an ohmic contact layer 26. Further, 27 is a source electrode.
27 is an active layer 23 separated by an etching stopper layer 24
Is formed on the other of the two via the ohmic contact layer 26 of the etching stopper layer 24. As the ohmic contact layer 26, for example, a low resistance semiconductor layer made of an n-type hydrogenated amorphous silicon film is formed by the plasma CVD method.

【0008】そして、表示画素電極14は、ゲート絶縁膜
22上に形成され、かつ、ソース電極27の一端に重なるよ
うに導電接続される。また、この表示画素電極14を除く
部分は無機保護膜28により覆われる。なお、無機保護膜
28としては、たとえば窒化シリコン膜がプラズマCVD
法により形成される。そして、表示画素電極14および無
機保護膜28を含む全体は液晶配向膜16により覆われる。
The display pixel electrode 14 is a gate insulating film.
It is formed on 22 and is conductively connected so as to overlap one end of the source electrode 27. Further, the portion except the display pixel electrode 14 is covered with the inorganic protective film 28. Incidentally, the inorganic protective film
As 28, for example, a silicon nitride film is plasma CVD
Formed by the method. The entire liquid crystal alignment film 16 including the display pixel electrode 14 and the inorganic protective film 28 is covered.

【0009】このように、薄膜トランジスタ13を構成す
る所定の層、たとえばゲート絶縁膜22、活性層23、エッ
チングストッパ層24、オーミックコンタクト層26あるい
は無機保護膜28は、それぞれプラズマCVD法により形
成されており、薄膜トランジスタ13を形成する場合、プ
ラズマCVD工程は必須である。
As described above, the predetermined layers forming the thin film transistor 13, such as the gate insulating film 22, the active layer 23, the etching stopper layer 24, the ohmic contact layer 26 or the inorganic protective film 28, are formed by the plasma CVD method. Therefore, when forming the thin film transistor 13, the plasma CVD process is indispensable.

【0010】ここで、プラズマCVD法は、周知のよう
に所定の反応ガスに対して高周波電力を加え、反応ガス
を分解してプラズマを発生させ、所定材料による薄膜を
形成するもので、薄膜トランジスタにおける各層の形成
の他に、結晶シリコンプロセスにおいても必須の工程で
ある。この場合、成膜される膜種、用途等により種々の
周波数や方法が用いられる。
As is well known, the plasma CVD method applies high-frequency power to a predetermined reaction gas to decompose the reaction gas and generate plasma to form a thin film of a predetermined material. In addition to forming each layer, it is an essential step in the crystalline silicon process. In this case, various frequencies and methods are used depending on the type of film to be formed and the application.

【0011】たとえば特開平1−252782号公報に
記載されたものは、加えられる高周波電力を任意の周波
数で変調して成膜を行なっている。すなわち、高周波電
力が加わる時間とこの高周波電力が加わらない時間とを
設定し、これらの状態が交互に繰返すように高周波電力
を加えて成膜を行なうことにより、膜厚の不均一化を防
止している。なお、これは、結晶シリコン分野に適用さ
れたもので、反応ガスの入口付近と排気口付近での濃度
分布が異なるために膜厚が不均一になるものを防止する
方法である。そこで、高周波電力が加わる状態とこの高
周波電力が加わらない状態とを交互に生じさせ、高周波
電力が加わらない一定時間、放電が停止することによ
り、ガス入口付近と排気口付近およびシリコンウエハー
周辺と中心部での反応ガスの濃度分布を均一化させ、次
の高周波電力が加わる時間において、均一化した濃度分
布の反応ガス下で放電を行ない、均一な膜厚の成膜を可
能としている。
For example, the one disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1-252782 performs film formation by modulating the applied high frequency power at an arbitrary frequency. That is, by setting the time when the high frequency power is applied and the time when the high frequency power is not applied, and by applying the high frequency power so that these states are repeated alternately, film formation is prevented. ing. Note that this is applied to the field of crystalline silicon, and is a method for preventing the film thickness from becoming non-uniform due to different concentration distributions near the inlet and outlet of the reaction gas. Therefore, by alternately generating a state in which high-frequency power is applied and a state in which this high-frequency power is not applied, and stopping discharge for a certain period of time when high-frequency power is not applied, the gas inlet and exhaust ports and the silicon wafer periphery and the center The concentration distribution of the reaction gas in each part is made uniform, and discharge is performed under the reaction gas having the uniform concentration distribution in the time when the next high-frequency power is applied to enable film formation with a uniform film thickness.

【0012】しかし、絶縁基板11上にプラズマCVD工
程を用いて薄膜を形成する薄膜トランジスタ13の作製工
程では、新たな問題が生じる。すなわち、この薄膜トラ
ンジスタ13が適用される液晶表示装置の大型化に伴っ
て、この薄膜トランジスタ13が形成される絶縁基板11が
大型化し、あるいは、絶縁基板が比較的小型であって
も、生産性向上のために複数枚の絶縁基板を同時に処理
する場合があり、放電有効領域に対する絶縁基板11の面
積が増大する傾向にある。
However, a new problem arises in the manufacturing process of the thin film transistor 13 in which a thin film is formed on the insulating substrate 11 by using the plasma CVD process. That is, as the size of the liquid crystal display device to which the thin film transistor 13 is applied increases, the size of the insulating substrate 11 on which the thin film transistor 13 is formed increases, or the productivity is improved even if the insulating substrate is relatively small. Therefore, a plurality of insulating substrates may be processed at the same time, and the area of the insulating substrate 11 with respect to the effective discharge region tends to increase.

【0013】また、図3はプラズマCVD工程を実施す
るべく、2枚の絶縁基板11を基板ホルダー30上にセット
した状態を示す。この基板ホルダー30にセットされた2
枚の絶縁基板11は図示しないプラズマCVD装置のチャ
ンバー内に取り込まれ、所定の処理が行なわれる。この
場合の2枚の絶縁基板11に対する放電電極31の位置関係
を破線により示す。
FIG. 3 shows a state in which two insulating substrates 11 are set on the substrate holder 30 in order to carry out the plasma CVD process. 2 set in this substrate holder 30
The insulating substrate 11 is taken into a chamber of a plasma CVD device (not shown) and subjected to a predetermined process. The positional relationship of the discharge electrode 31 with respect to the two insulating substrates 11 in this case is shown by a broken line.

【0014】ここで、放電電極31はステンレス鋼(SU
S)等の金属材が一般的である。このような状況におい
て、絶縁基板11の面積が放電電極31の領域の50%以上
になった場合、放電電極31からみた絶縁基板11部分と基
板ホルダー30部分とのインピーダンスの違いにより、放
電中の電荷蓄積量が変わり、放電の均一性が損なわれて
しまう。すなわち、放電が基板ホルダー30部分に集中
し、その影響によって絶縁基板11の周縁部での成膜速度
が増加するので、絶縁基板11上での膜厚分布の均一性が
損なわれてしまう。
Here, the discharge electrode 31 is made of stainless steel (SU
Metal materials such as S) are common. In such a situation, when the area of the insulating substrate 11 becomes 50% or more of the area of the discharge electrode 31, the difference in impedance between the insulating substrate 11 portion and the substrate holder 30 portion viewed from the discharge electrode 31 causes The charge storage amount changes, and the uniformity of discharge is impaired. That is, the discharge concentrates on the substrate holder 30, and the influence thereof increases the film formation rate on the peripheral portion of the insulating substrate 11, so that the uniformity of the film thickness distribution on the insulating substrate 11 is impaired.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】このように、放電有効
領域に対する絶縁基板11の面積が増大し、絶縁基板11の
面積が放電電極31の領域の50%以上になると、放電の
均一性が損なわれ、絶縁基板11上での膜厚分布の均一性
が損なわれてしまう。
As described above, when the area of the insulating substrate 11 with respect to the effective discharge area increases and the area of the insulating substrate 11 becomes 50% or more of the area of the discharge electrode 31, the uniformity of discharge is impaired. As a result, the uniformity of the film thickness distribution on the insulating substrate 11 is impaired.

【0016】本発明の目的は、放電有効領域に対する絶
縁基板の面積が増大しても、この絶縁基板上に高性能で
均一性の高い薄膜トランジスタを効率よく確保できる薄
膜トランジスタの製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor which can efficiently secure a thin film transistor having high performance and high uniformity on the insulating substrate even if the area of the insulating substrate with respect to the effective discharge region increases. is there.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、放電電極面積
の50%以上の面積を占める絶縁基板上の所定位置にプ
ラズマCVD法により薄膜トランジスタの所定層を成膜
する薄膜トランジスタの製造方法において、前記放電電
極に加わる高周波電力の放電周波数を1MHz〜100M
Hzとし、この高周波電力を0〜5KHzの範囲で任意に可
変設定可能なオン時間とオフ時間に従って交互にオン状
態とオフ状態を繰返して供給して成膜を行なうものであ
る。
The present invention provides a method of manufacturing a thin film transistor, wherein a predetermined layer of a thin film transistor is formed by a plasma CVD method at a predetermined position on an insulating substrate occupying 50% or more of the area of a discharge electrode. The discharge frequency of the high frequency power applied to the discharge electrode is 1 MHz to 100 M
The high frequency power is set to Hz and the high frequency power is alternately variably set in the range of 0 to 5 KHz in accordance with the ON time and the OFF time, and the ON state and the OFF state are alternately repeated to supply a film.

【0018】[0018]

【作用】本発明は、放電電極に加わる高周波電力を、任
意に可変設定可能なオン時間とオフ時間とに従って交互
にオン状態とオフ状態とが繰返すように供給し、プラズ
マCVD法によって薄膜トランジスタの各層を成膜する
ので、放電有効領域に対する絶縁基板の面積が増大して
も、従来のように膜厚の均一性が損なわれることはな
く、均一性の高い薄膜トランジスタを得られる。
According to the present invention, the high frequency power applied to the discharge electrode is supplied so that the ON state and the OFF state are alternately repeated in accordance with the ON time and the OFF time which can be arbitrarily set, and each layer of the thin film transistor is formed by the plasma CVD method. As described above, even if the area of the insulating substrate with respect to the effective discharge region is increased, the uniformity of the film thickness is not impaired as in the conventional case, and a thin film transistor with high uniformity can be obtained.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】なお、薄膜トランジスタ13自体の構造は、
図2で示したものと同一なので、この図2を用いて、ア
モルファスシリコンの薄膜トランジスタを形成する場合
を説明する。
The structure of the thin film transistor 13 itself is
Since it is the same as that shown in FIG. 2, a case of forming a thin film transistor of amorphous silicon will be described with reference to FIG.

【0021】まず、ゲート電極21は、ガラスあるいはプ
ラスチック等の透光性材料による一方の絶縁基板11上に
おいて、図示しないゲート線と一体に形成されている。
そして、このゲート電極21の表面およびこのゲート電極
21を含む絶縁基板11の表面に、たとえば窒化シリコンか
らなるゲート絶縁膜22を形成するべく、このゲート電極
21を形成した絶縁基板11を、図1で示すように、基板ホ
ルダー30上にセットし、図示しないプラズマCVD装置
内に取り込む。この場合、量産性を考慮して4枚セット
しており、基板ホルダー30上にセットされた4枚の絶縁
基板11は、図示のように、破線で示す放電電極31に対し
て対称となるように配置する。
First, the gate electrode 21 is formed integrally with a gate line (not shown) on one insulating substrate 11 made of a transparent material such as glass or plastic.
Then, the surface of this gate electrode 21 and this gate electrode
In order to form a gate insulating film 22 made of, for example, silicon nitride on the surface of the insulating substrate 11 including 21
The insulating substrate 11 on which 21 is formed is set on a substrate holder 30 as shown in FIG. 1 and taken into a plasma CVD apparatus (not shown). In this case, four sheets are set in consideration of mass productivity, and the four insulating substrates 11 set on the substrate holder 30 are symmetrical with respect to the discharge electrode 31 shown by a broken line as shown in the figure. To place.

【0022】そして、これら4枚の絶縁基板11が取り込
まれたプラズマCVD装置のチャンバー内を所定の温度
に加熱した後、内部にシラン(SiH4 )ガス、アンモ
ニア(NH3 )ガス、窒素(N2 )ガスを導入し、圧力
を100Paに調整する。この後、変調周波数500H
z、デューティー比50%で、周波数13.56MHzの
高周波電力1000Wを間欠的に放電電極31に印加し、
窒化シリコンからなるゲート絶縁膜22を形成する。
Then, after heating the inside of the chamber of the plasma CVD apparatus in which these four insulating substrates 11 are taken in to a predetermined temperature, silane (SiH 4 ) gas, ammonia (NH 3 ) gas, nitrogen (N 2 ) Introduce gas and adjust the pressure to 100 Pa. After this, the modulation frequency is 500H
z, a duty ratio of 50%, and a high frequency power of 1000 W having a frequency of 13.56 MHz is intermittently applied to the discharge electrode 31,
A gate insulating film 22 made of silicon nitride is formed.

【0023】実験によれば、上述した条件下において
は、成膜速度は50nm/分、膜厚均一性は±10%以
下であった。すなわち、プラズマCVD工程において、
高周波電力を所定の周波数で間欠的に印加することによ
り、成膜速度を低下することなく、膜厚均一性の高いゲ
ート絶縁膜22を得ることができる。
According to the experiment, under the above-mentioned conditions, the film forming rate was 50 nm / min, and the film thickness uniformity was ± 10% or less. That is, in the plasma CVD process,
By intermittently applying the high frequency power at a predetermined frequency, the gate insulating film 22 having a high film thickness uniformity can be obtained without reducing the film forming rate.

【0024】また、このゲート絶縁膜22上のゲート電極
21の上面と対向する部分には、たとえば水素化アモルフ
ァスシリコンからなる半導体層が活性層23としてプラズ
マCVD法により形成される。このために、ゲート絶縁
膜22を形成した絶縁基板11を基板ホルダー30ごと搬送
し、隣のチャンバーに取り込む。そして、このチャンバ
ー内を所定の温度に加熱した後、内部にシラン(SiH
4 )ガス、水素(H2 )ガスを導入し、圧力を150P
aに調整する。
The gate electrode on the gate insulating film 22
A semiconductor layer made of, for example, hydrogenated amorphous silicon is formed as an active layer 23 on a portion facing the upper surface of 21 by a plasma CVD method. For this purpose, the insulating substrate 11 on which the gate insulating film 22 is formed is transported together with the substrate holder 30 and taken into the adjacent chamber. Then, after heating the inside of this chamber to a predetermined temperature, silane (SiH
4 ) Introduce gas and hydrogen (H 2 ) gas, and set pressure to 150P
Adjust to a.

【0025】この後、変調周波数500Hz、デューティ
ー比25%で、周波数13.56MHzの高周波電力85
0Wを間欠的に印加し、活性層23を形成する。このとき
の成膜速度は20nm/分、膜厚均一性は±10%以下
で、同じく成膜速度を低下することなく、膜厚均一性の
高い活性層23が得られる。
After this, a high frequency power of 85 at a frequency of 13.56 MHz with a modulation frequency of 500 Hz and a duty ratio of 25%.
0 W is applied intermittently to form the active layer 23. At this time, the film formation rate is 20 nm / min, and the film thickness uniformity is ± 10% or less. Similarly, the active layer 23 having high film thickness uniformity can be obtained without lowering the film formation rate.

【0026】また、この活性層23の上部中央には、たと
えば窒化シリコンからなる絶縁体層がエッチングストッ
パ層24としてプラズマCVD法により形成される。この
ために、ゲート絶縁膜22および活性層23を形成した絶縁
基板11を基板ホルダー30ごと搬送して隣のチャンバーに
取り込み、ゲート絶縁膜22と同じ成膜条件で窒化シリコ
ン膜を成膜する。したがって、この窒化シリコン膜もゲ
ート絶縁膜22と同様に、効率よく高い膜厚均一性で成膜
される。この後、窒化シリコン膜を、図示のようにゲー
ト電極21の上面と対向する所定位置に所定形状となるよ
うに成形し、エッチングストッパ層24とする。
An insulating layer made of, for example, silicon nitride is formed as an etching stopper layer 24 at the center of the upper portion of the active layer 23 by a plasma CVD method. For this purpose, the insulating substrate 11 on which the gate insulating film 22 and the active layer 23 are formed is transported together with the substrate holder 30 into the adjacent chamber, and a silicon nitride film is formed under the same film forming conditions as the gate insulating film 22. Therefore, like the gate insulating film 22, this silicon nitride film is also formed efficiently and with high film thickness uniformity. After that, the silicon nitride film is formed into a predetermined shape at a predetermined position facing the upper surface of the gate electrode 21 as an etching stopper layer 24, as shown in the figure.

【0027】さらに、活性層23およびエッチングストッ
パ層24の一方および他方には、たとえばn型の水素化ア
モルファスシリコン膜からなる低抵抗半導体層がオーミ
ックコンタクト層26としてそれぞれ形成される。このた
めに、まず、ゲート絶縁膜22、活性層23およびエッチン
グストッパ層24を形成した4枚の絶縁基板11を基板ホル
ダー30にセットし隣のチャンバーに取り込み、このチャ
ンバー内を所定の温度に加熱した後、内部にシラン(S
iH4 )ガス、水素(H2 )ガス、フォスフィン(PH
3 )ガスを導入し、圧力を150Paに調整する。この
後、変調周波数500Hz、デューティー比25%で、周
波数13.56MHzの高周波電力850Wを間欠的に印
加し、オーミックコンタクト層26となる低抵抗半導体層
をプラズマCVD法により成膜する。
Further, a low resistance semiconductor layer made of, for example, an n-type hydrogenated amorphous silicon film is formed as an ohmic contact layer 26 on one side and the other side of the active layer 23 and the etching stopper layer 24, respectively. For this purpose, first, the four insulating substrates 11 on which the gate insulating film 22, the active layer 23 and the etching stopper layer 24 are formed are set in the substrate holder 30 and taken into the adjacent chamber, and the inside of the chamber is heated to a predetermined temperature. After that, silane (S
iH 4 ) gas, hydrogen (H 2 ) gas, phosphine (PH
3 ) Introduce gas and adjust the pressure to 150 Pa. After that, a high frequency power of 850 W having a modulation frequency of 500 Hz and a duty ratio of 25% and a frequency of 13.56 MHz is intermittently applied to form a low resistance semiconductor layer to be the ohmic contact layer 26 by a plasma CVD method.

【0028】次に、活性層23およびオーミックコンタク
ト層26となる低抵抗半導体層を所定の形状に形成した
後、ITO等の透明電極膜による表示画素電極14をゲー
ト絶縁膜22上に所定のパターンで形成する。
Next, a low resistance semiconductor layer to be the active layer 23 and the ohmic contact layer 26 is formed in a predetermined shape, and then the display pixel electrode 14 made of a transparent electrode film such as ITO is formed on the gate insulating film 22 in a predetermined pattern. To form.

【0029】この後、図示しないデータ線と一体のドレ
イン電極25およびソース電極27を図示のようにオーミッ
クコンタクト層26となる低抵抗半導体層上に形成した
後、これらドレイン電極25およびソース電極27間の低抵
抗半導体層をエッチング除去する。これによりエッチン
グストッパ層24の左右に位置するオーミックコンタクト
層26が形成される。
After that, a drain electrode 25 and a source electrode 27, which are integrated with a data line (not shown), are formed on the low-resistance semiconductor layer to be the ohmic contact layer 26 as shown in the figure, and then, between the drain electrode 25 and the source electrode 27. The low resistance semiconductor layer is removed by etching. As a result, ohmic contact layers 26 located on the left and right of the etching stopper layer 24 are formed.

【0030】なお、ソース電極27の一端は表示画素電極
14に重なるように形成し、これらソース電極27および表
示画素電極14の間を導電接続する。
One end of the source electrode 27 is a display pixel electrode.
It is formed so as to overlap with 14, and the source electrode 27 and the display pixel electrode 14 are conductively connected.

【0031】また、絶縁基板11上の表示画素電極14を除
く部分には、たとえば窒化シリコン膜による無機保護膜
28が、ゲート絶縁膜22と同様の条件でプラズマCVD法
により形成される。さらに、表示画素電極14および無機
保護膜28を含む全体を液晶配向膜16で覆うことにより、
液晶表示装置を構成する一方の基板が完成する。そし
て、この一方の基板は、絶縁基板12の主面上に透明導電
膜による対向電極15および液晶配向膜16が形成されてい
る他方の基板と組合わされ、さらに、これら両基板間に
液晶17が封入され、液晶表示装置が完成される。
An inorganic protective film made of, for example, a silicon nitride film is formed on the insulating substrate 11 except the display pixel electrode 14.
28 is formed by the plasma CVD method under the same conditions as the gate insulating film 22. Further, by covering the whole including the display pixel electrode 14 and the inorganic protective film 28 with the liquid crystal alignment film 16,
One substrate that constitutes the liquid crystal display device is completed. Then, this one substrate is combined with the other substrate in which the counter electrode 15 and the liquid crystal alignment film 16 made of a transparent conductive film are formed on the main surface of the insulating substrate 12, and the liquid crystal 17 is further interposed between these two substrates. The liquid crystal display device is completed by enclosing it.

【0032】ここで、絶縁基板11上において、薄膜トラ
ンジスタ13の所定の層、たとえばゲート絶縁膜22、活性
層23、エッチングストッパ層24、オーミックコンタクト
層26および無機保護膜28を、それぞれプラズマCVD法
により形成する場合、絶縁基板11の面積が放電電極31の
面積の50%以上を占める場合でも、高周波電力を所定
の周波数で間欠的に印加しているので、成膜速度を低下
することなく、膜厚均一性の高い薄膜を得ることができ
る。
Here, on the insulating substrate 11, a predetermined layer of the thin film transistor 13, for example, a gate insulating film 22, an active layer 23, an etching stopper layer 24, an ohmic contact layer 26 and an inorganic protective film 28 are respectively formed by a plasma CVD method. In the case of forming, even when the area of the insulating substrate 11 occupies 50% or more of the area of the discharge electrode 31, high-frequency power is applied intermittently at a predetermined frequency, so that the film formation rate is not reduced and the film is formed. A thin film with high thickness uniformity can be obtained.

【0033】なお、上記実施例では、高周波電力の放電
周波数や、高周波電力が加わるオン時間および加わらな
いオフ時間の値を例示したが、これらは各種条件に応じ
て任意に設定可能である。すなわち、高周波電力の放電
周波数は1MHz〜100MHzで設定でき、また、オン時
間およびオフ時間は、0〜5KHzの範囲で任意に可変設
定できる。
In the above embodiment, the discharge frequency of the high frequency power, the ON time to which the high frequency power is applied and the value of the OFF time to which the high frequency power is not applied have been exemplified, but these can be arbitrarily set according to various conditions. That is, the discharge frequency of the high frequency power can be set in the range of 1 MHz to 100 MHz, and the on-time and the off-time can be arbitrarily set in the range of 0 to 5 KHz.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の薄膜トランジスタの製造方法に
よれば、絶縁基板上にプラズマCVD法により成膜を行
なう場合、高周波電力を間欠的に加えて間欠放電による
成膜を行なうようにしたので、絶縁基板の面積が放電電
極面積の50%以上を占める場合でも、成膜速度が低下
することなく膜厚の均一性を高く維持できる。したがっ
て、基板の大型化が可能となり、或いは大量の基板を一
度に処理できることから処理効率が向上する。また、こ
のように構成した膜厚の均一性が高い薄膜トランジスタ
を有する大型基板により、液晶表示装置の大型化および
高品質化が可能となる。
According to the method of manufacturing a thin film transistor of the present invention, when the film is formed on the insulating substrate by the plasma CVD method, the high frequency power is intermittently applied to form the film by the intermittent discharge. Even when the area of the insulating substrate occupies 50% or more of the area of the discharge electrode, it is possible to maintain high film thickness uniformity without decreasing the film formation rate. Therefore, the size of the substrate can be increased, or a large number of substrates can be processed at one time, which improves the processing efficiency. Further, the large-sized substrate having the thin film transistor having the high uniformity of the film thickness thus configured enables the liquid crystal display device to be upsized and the quality thereof to be improved.

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

【図1】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の一実施
例を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention.

【図2】液晶表示装置に適用された薄膜トランジスタの
構造を説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a thin film transistor applied to a liquid crystal display device.

【図3】従来の薄膜トランジスタの製造方法を説明する
平面図である。
FIG. 3 is a plan view illustrating a method of manufacturing a conventional thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12 絶縁基板 13 薄膜トランジスタ 31 放電電極 11, 12 Insulating substrate 13 Thin film transistor 31 Discharge electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電電極面積の50%以上の面積を占め
る絶縁基板上の所定位置にプラズマCVD法により薄膜
トランジスタの所定層を成膜する薄膜トランジスタの製
造方法において、 前記放電電極に加わる高周波電力の放電周波数を1MHz
〜100MHzとし、この高周波電力を0〜5KHzの範囲
で任意に可変設定可能なオン時間とオフ時間に従って交
互にオン状態とオフ状態を繰返して供給して成膜を行な
うことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
1. A method of manufacturing a thin film transistor, wherein a predetermined layer of a thin film transistor is formed at a predetermined position on an insulating substrate occupying 50% or more of the area of the discharge electrode by a plasma CVD method, the discharge of high frequency power applied to the discharge electrode. Frequency is 1MHz
To 100 MHz, and the high frequency power is alternately variably set in the range of 0 to 5 KHz, and an ON state and an OFF state are alternately and repeatedly supplied in accordance with an ON time and an OFF time to form a thin film transistor. Production method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648293A (en) * 1993-07-22 1997-07-15 Nec Corporation Method of growing an amorphous silicon film

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5648293A (en) * 1993-07-22 1997-07-15 Nec Corporation Method of growing an amorphous silicon film

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