JPH07115204A - Preparation of polycrystalline silicon thin film transistor - Google Patents

Preparation of polycrystalline silicon thin film transistor

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JPH07115204A
JPH07115204A JP26416093A JP26416093A JPH07115204A JP H07115204 A JPH07115204 A JP H07115204A JP 26416093 A JP26416093 A JP 26416093A JP 26416093 A JP26416093 A JP 26416093A JP H07115204 A JPH07115204 A JP H07115204A
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gate
polycrystalline silicon
forming
oxide film
insulating layer
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Choruhi Kan
▲チョル▼ ▲ヒ▼ 韓
Chung-Gi Kim
忠 基 金
Teiretsu Ri
貞 烈 李
Kichikan Go
吉 煥 呉
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Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Abstract

PURPOSE: To improve the reliability of an element, by improving the function of an electric switch used in a liquid crystal display element, preventing leaking current in driving, decreasing the step (difference) in an active semiconductor layer, and preventing wire breaking. CONSTITUTION: A step for forming an initial insulating film 2 on a substrate 1, a step for patterning so that a source/drain region and a channel region are formed by evaporating polycrystalline silicon 3 on the initial insulating film, and a step for forming a gate insulating film so as to include the insulating layer formed by utilizing ion plasma on the patterned polycrystalline silicon 3, are provided. Furthermore, a step for forming a gate 7 by evaporating gate forming material on the gate insulating layer and selectively removing the gate forming material and the gate insulating layer, and a step for forming source/drain regions 4 and 5 on the polycrystalline silicon 3 by the ion implantation by utilizing the gate 7 as a mask, are provided.

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、液晶表示装置(Liquid
Crystal Display)に用いられる多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタ(Thin Film Transistor: 以下、TFTとい
う)の製造方法に関し、特に低温での製造が可能であり
多結晶シリコンの電子移動度を高めることができる多結
晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal display device (Liquid
A method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor (TFT) used for a crystal display, particularly a polycrystalline silicon thin film transistor capable of being manufactured at a low temperature and capable of increasing the electron mobility of polycrystalline silicon. Manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】多結晶シリコン薄膜トランジスタは、図
1に示すように、多結晶シリコンを用いて活性領域3を
形成するもので、ソース/ドレーン領域4,5をゲート
7に自己整合(Self-align)されるように形成すること
ができるという長点があり、特に多結晶シリコンの電子
移動度が大きいので、液晶表示装置の駆動回路てして多
結晶シリコンTFTを用いる場合、駆動回路を画素と共
に基板に内蔵することができるという大きい長点があ
る。図1においては、符号1は基板、2は初期酸化膜、
6はゲート酸化膜、8は層間絶縁膜、9はAlソース/
ドレーン電極をそれぞれ示す。
2. Description of the Related Art A polycrystalline silicon thin film transistor is one in which an active region 3 is formed by using polycrystalline silicon as shown in FIG. 1, and source / drain regions 4 and 5 are self-aligned with a gate 7. In addition, when the polycrystalline silicon TFT is used as the driving circuit of the liquid crystal display device, the driving circuit is used together with the pixel because the electron mobility of the polycrystalline silicon is particularly high. It has the great advantage that it can be built into the substrate. In FIG. 1, reference numeral 1 is a substrate, 2 is an initial oxide film,
6 is a gate oxide film, 8 is an interlayer insulating film, 9 is an Al source /
Each of the drain electrodes is shown.

【0003】図2を参照して従来の多結晶シリコンTF
Tの製造方法を説明する。まず、図2(a)に示すよう
に、基板1上に初期絶縁膜2を形成し、多結晶シリコン
膜3を蒸着した後、ソース/ドレーン領域およびチャネ
ル領域を定義して不要な部分を制御する。
Referring to FIG. 2, a conventional polycrystalline silicon TF
A method of manufacturing T will be described. First, as shown in FIG. 2A, after forming an initial insulating film 2 on a substrate 1 and depositing a polycrystalline silicon film 3, a source / drain region and a channel region are defined to control unnecessary portions. To do.

【0004】ついで図2(b)に示すように、全面にゲ
ート酸化膜6を形成する。この時、ゲート酸化膜6は前
記多結晶シリコン3を熱酸化させて1000A(オング
ストローム、以下同じ)程度の厚さの熱酸化膜を形成す
るか、もしくはゲート絶縁膜として熱酸化膜の代わりに
CVD酸化膜を形成することができる。また、熱酸化膜
とCVD酸化膜とからなる二重酸化膜を形成することと
してもよい。
Then, as shown in FIG. 2B, a gate oxide film 6 is formed on the entire surface. At this time, the gate oxide film 6 is formed by thermally oxidizing the polycrystalline silicon 3 to form a thermal oxide film having a thickness of about 1000 A (angstrom, hereinafter the same), or by using CVD as a gate insulating film instead of the thermal oxide film. An oxide film can be formed. Further, a double oxide film composed of a thermal oxide film and a CVD oxide film may be formed.

【0005】図2(c)に示すように、多結晶利シリコ
ンを厚さ2000A〜4000A程度の厚さでCVD法
により蒸着した後、ゲートマスクを利用したホト/エッ
チ工程により前記ゲート酸化膜6とともに多結晶シリコ
ンをゲートパターンによってパターニングしてゲート7
を形成した後、このゲートをマスクとして露出された多
結晶シリコン膜3にソース/ドレーンの形成のためのイ
オン注入工程を施す。
As shown in FIG. 2C, after depositing polycrystalline silicon to a thickness of about 2000 A to 4000 A by a CVD method, the gate oxide film 6 is formed by a photo / etch process using a gate mask. Along with the gate 7 formed by patterning polycrystalline silicon with a gate pattern.
Then, the exposed polycrystalline silicon film 3 is subjected to an ion implantation step for forming a source / drain by using this gate as a mask.

【0006】図2(d)に示すように、前記結果物の全
面に層間絶縁膜8としてCVD酸化膜を厚さ2000A
〜4000A程度で蒸着する。この時、前記注入された
イオンが活性化されてソース/ドレーン領域4,5が形
成されてることとなる。
As shown in FIG. 2D, a CVD oxide film as an interlayer insulating film 8 having a thickness of 2000 A is formed on the entire surface of the resultant structure.
Deposition is performed at about 4000A. At this time, the implanted ions are activated and the source / drain regions 4 and 5 are formed.

【0007】ソース/ドレーン領域4,5の所定部分を
露出させるコンタクト開口部を前記層間絶縁膜8に形成
した後、この結果物の上にAlを蒸着しパターニングし
て前記コンタクト開口部を介してソース/ドレーン領域
4,5に連結されるソース/ドレーン電極9を形成す
る。
After forming contact openings in the interlayer insulating film 8 for exposing predetermined portions of the source / drain regions 4 and 5, Al is vapor-deposited on the resultant and patterned to form contact holes through the contact openings. A source / drain electrode 9 connected to the source / drain regions 4 and 5 is formed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術においては、多結晶シリコン熱酸化させて
ゲート酸化膜を形成する場合、多結晶シリコンの粒界
(Grain boundary)における酸素原子および分子の拡散
速度が、粒界の以外の領域における酸素原子および分子
の拡散速度より速いので、形成されたゲート酸化膜6と
活性層である多結晶シリコン3との境界面が前述した酸
素原子および分子の拡散速度差により平担化できないこ
ととなる。
However, in such a conventional technique, when polycrystalline silicon is thermally oxidized to form a gate oxide film, oxygen atoms and molecules at grain boundaries of polycrystalline silicon are not formed. Since the diffusion rate is higher than the diffusion rate of oxygen atoms and molecules in regions other than the grain boundaries, the interface between the formed gate oxide film 6 and the polycrystalline silicon 3 which is the active layer has the above-mentioned oxygen atoms and molecules. Due to the difference in diffusion speed, it will be impossible to flatten.

【0009】また、前述したように、ゲート絶縁膜6を
熱酸化膜で形成する時に高温下で工程が進行されるの
で、石英(Quartz)のような高価な基板を使用しなけれ
ばならないという短所がある。
Further, as described above, when the gate insulating film 6 is formed of a thermal oxide film, the process proceeds at a high temperature, so that an expensive substrate such as quartz (Quartz) must be used. There is.

【0010】また、CVD酸化膜にてゲート酸化膜を形
成する場合には、活性層である多結晶シリコン3の表面
がゲート酸化膜6とチャネル間の界面となるので界面の
捕獲状態(trap state)が大きくなって、これもやはり
電子移動度は低くなる。
Further, when the gate oxide film is formed by the CVD oxide film, the surface of the polycrystalline silicon 3 which is the active layer serves as the interface between the gate oxide film 6 and the channel, so that the trap state of the interface (trap state). ) Becomes larger, and again the electron mobility becomes lower.

【0011】本発明は、前述した問題点を解消するため
のもので、低温工程が可能であり、多結晶シリコンの電
子移動度を増加して多結晶シリコンTFTの駆動能力を
向上させることができる多結晶シリコンTFTの製造方
法を提供することにその目的がある。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, enables a low temperature process, and increases the electron mobility of polycrystalline silicon to improve the driving ability of the polycrystalline silicon TFT. Its purpose is to provide a method for manufacturing a polycrystalline silicon TFT.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、基板1上に初期絶縁膜2を形成する工程
と、前記初期絶縁膜2上に多結晶シリコン3を蒸着し、
ソース/ドレーン領域およびチャネル領域が形成される
ようにパターニングする工程と、前記パターニングされ
た多結晶シリコン3上にイオンプラズマを利用して形成
された絶縁層を含むゲート絶縁層を形成する工程と、前
記ゲート絶縁層上にゲート形成用物質を蒸着し、このゲ
ート形成用物質および前記ゲート絶縁層を選択的に除去
してゲート7を形成する工程と、前記ゲート7をマスク
として利用したイオン注入により前記多結晶シリコン3
上にソース/ドレーン4,5を形成する工程とを含むも
のである。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a step of forming an initial insulating film 2 on a substrate 1, a step of depositing polycrystalline silicon 3 on the initial insulating film 2,
Patterning so that a source / drain region and a channel region are formed; forming a gate insulating layer including an insulating layer formed on the patterned polycrystalline silicon 3 using ion plasma; A step of depositing a material for forming a gate on the gate insulating layer and selectively removing the material for forming the gate and the gate insulating layer to form a gate 7; and ion implantation using the gate 7 as a mask. The polycrystalline silicon 3
And a step of forming the source / drain 4, 5 thereon.

【0013】また、このような本発明は、多結晶シリコ
ン薄膜トランジスタのゲート絶縁膜を、ECR(Electr
on Cyciotron Resonance)による酸素プラズマを利用し
て形成した薄い酸化膜で構成する。ECR酸素プラズマ
を用いることにより、基板と垂直な方向に数10eV程
度のエネルギーを有するイオンと酸素原子とが存在して
100A〜400A程度の厚さの薄い酸化膜を形成する
ことが可能である。
Further, according to the present invention, the gate insulating film of the polycrystalline silicon thin film transistor is formed by ECR (Electr.
on Cyciotron Resonance) to form a thin oxide film using oxygen plasma. By using the ECR oxygen plasma, it is possible to form a thin oxide film having a thickness of about 100 A to 400 A in which ions having an energy of several tens of eV and oxygen atoms are present in a direction perpendicular to the substrate.

【0014】したがって、活性領域となる多結晶シリコ
ン層を形成した後、多結晶シリコンの表面部位にECR
酸素プラズマを利用して酸化膜を薄く形成することがで
き、チャネル部分となる前記多結晶シリコンの表面と酸
化膜との間の優れた界面状態が得られる。
Therefore, after the polycrystalline silicon layer to be the active region is formed, the ECR is formed on the surface of the polycrystalline silicon.
Oxygen plasma can be used to form a thin oxide film, and an excellent interfacial state between the surface of the polycrystalline silicon that serves as a channel portion and the oxide film can be obtained.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を添付図面を参照して詳述す
る。
The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0016】図3は、本発明の第1の実施例による多結
晶シリコンTFTの製造のための工程順序図である。
FIG. 3 is a process flow chart for manufacturing a polycrystalline silicon TFT according to the first embodiment of the present invention.

【0017】図3(a)に示すように、基板1上にCV
D酸化膜を5000A程度の厚さで形成して初期酸化膜
を作製した後、、全面に多結晶シリコンを蒸着し、ソー
ス/ドレーン領域およびチャネル領域を定義して多結晶
シリコンを所定パターンでパターニングする。
As shown in FIG. 3A, the CV is formed on the substrate 1.
After forming a D oxide film with a thickness of about 5000 A to form an initial oxide film, deposit polycrystalline silicon on the entire surface, define source / drain regions and channel regions, and pattern the polycrystalline silicon in a predetermined pattern. To do.

【0018】図3(b)示すように、チャンバー(Cham
ber )内の圧力を0.5〜2mTorr、例えば1.2
mTorrとし、基板温度100〜400℃、酸素流量
6sccm、Ar流量8sccmとした工程条件下で、
ECR酸素プラズマにより酸化膜10を前記多結晶シリ
コン表面に厚さ150A〜450A程度で薄く形成す
る。
As shown in FIG. 3B, the chamber (Cham
ber) pressure within 0.5-2 mTorr, eg 1.2
mTorr, a substrate temperature of 100 to 400 ° C., an oxygen flow rate of 6 sccm, and an Ar flow rate of 8 sccm.
The oxide film 10 is thinly formed on the surface of the polycrystalline silicon by ECR oxygen plasma to a thickness of about 150A to 450A.

【0019】ついで図3(c)に示すように、前記EC
R酸化膜10上にCVD酸化膜11を蒸着する。この
時、ECR酸化膜10とCVD酸化膜11との厚さの和
が800A〜1500Aとなるように、CVD酸化膜を
蒸着する。
Then, as shown in FIG. 3 (c), the EC
A CVD oxide film 11 is deposited on the R oxide film 10. At this time, the CVD oxide film is deposited such that the sum of the thicknesses of the ECR oxide film 10 and the CVD oxide film 11 is 800A to 1500A.

【0020】前記CVD酸化膜11上に多結晶シリコン
または非晶質シリコンをCVD法により厚さ2000A
〜4000Aで蒸着する。
Polycrystalline silicon or amorphous silicon having a thickness of 2000 A is formed on the CVD oxide film 11 by the CVD method.
Deposition at ~ 4000A.

【0021】図3(d)に示すように、前記蒸着された
多結晶シリコンまたは非晶質シリコンおよびECR酸化
膜10とCVD酸化膜11とをゲートマスクとして利用
したホト/エッチ工程によりパターニングしてゲート7
を形成した後、前記ゲート7をマスクとして利用して多
結晶シリコン上にソース/ドレーン4,5を形成するた
めのイオン注入工程を行い、前記結果物の全面にCVD
酸化膜を厚さ3000A〜4000A程度で蒸着して層
間絶縁膜8を形成した後、ソース/ドレーン4,5の所
定部分が露出されるように、前記層間絶縁膜8にコンタ
クト開口部を形成した後、かかる結果物の全面にAlを
蒸着し不要部分を選択的に除去して前記コンタクト開口
部を介してソース/ドレーン4,5と連結されるソース
/ドレーン電極9を形成する。
As shown in FIG. 3D, the deposited polycrystalline silicon or amorphous silicon and the ECR oxide film 10 and the CVD oxide film 11 are patterned by a photo / etch process using a gate mask. Gate 7
Then, an ion implantation process is performed to form the source / drain 4, 5 on the polycrystalline silicon by using the gate 7 as a mask, and CVD is performed on the entire surface of the resultant structure.
After forming an interlayer insulating film 8 by depositing an oxide film with a thickness of about 3000 A to 4000 A, a contact opening is formed in the interlayer insulating film 8 so that predetermined portions of the source / drain 4 and 5 are exposed. After that, Al is vapor-deposited on the entire surface of the resultant product, and unnecessary portions are selectively removed to form source / drain electrodes 9 connected to the source / drains 4 and 5 through the contact openings.

【0022】一方、本発明の第2の実施例として、ゲー
ト酸化膜をECR酸素プラズマを利用したONO(Oxid
e/Nitride/Oxide )膜で形成してもよい。すなわち、図
4に示すように、上述した本発明の一実施例と同様の工
程により多結晶シリコンパターン3まで形成した後、多
結晶シリコン表面に前記第1の実施例の工程条件と同一
の工程条件下で、ECR酸素プラズマにより薄い酸化膜
10を形成した後、反応ガスである酸素およびキャリヤ
ガスであるアルゴンガスのみをシリコン化合物ガスおよ
び窒素または窒素化合物ガスとして、例えばSiH4
2 ガスとに交替して、工程を進行して窒化膜12を形
成する。その後、再度SiH4 とN2 ガスをO2 とAr
とに交替してECR酸素プラズマによる酸化膜13を形
成することにより、ONO膜を形成する。
On the other hand, as a second embodiment of the present invention, the gate oxide film is an ONO (Oxid) using ECR oxygen plasma.
e / Nitride / Oxide) film. That is, as shown in FIG. 4, after the polycrystalline silicon pattern 3 is formed by the same steps as those of the above-described embodiment of the present invention, the same steps as those of the first embodiment are performed on the surface of the polycrystalline silicon. After forming a thin oxide film 10 by ECR oxygen plasma under the conditions, only oxygen as a reaction gas and argon gas as a carrier gas are used as a silicon compound gas and nitrogen or a nitrogen compound gas, for example, SiH 4 and N 2 gas. And the process is advanced to form the nitride film 12. After that, SiH 4 and N 2 gas are again supplied to O 2 and Ar.
The ONO film is formed by forming the oxide film 13 by ECR oxygen plasma instead of the above.

【0023】この時、ONO膜を形成した後で、酸素お
よび窒素イオンチップと原子の活性化のために、500
℃〜600℃で熱処理工程を行う。
At this time, after the ONO film is formed, the oxygen and nitrogen ion tips and the atoms are activated by 500 times for activation.
A heat treatment process is performed at a temperature of from ℃ to 600 ℃.

【0024】本発明の第3の実施例として、前記各実施
例と同様に、ゲート絶縁膜をECR酸化膜10とCVD
酸化膜11とからなる二重構造の酸化膜、またはECR
酸化膜10と窒化膜12およびECR酸素膜13からな
るONO膜で形成せず、上述したECR酸化膜の形成工
程条件と同一の条件下において、図5に示すように、E
CR酸素プラズマにより400A程度の酸化膜10を形
成し、これを500℃〜600℃温度で熱処理してもE
CR酸素プラズマによる酸化膜の単一膜をゲート絶縁膜
として用いることとしてもよい。
As a third embodiment of the present invention, the gate insulating film is formed of an ECR oxide film 10 and a CVD film as in the above-described embodiments.
Double structure oxide film consisting of oxide film 11 or ECR
As shown in FIG. 5, under the same conditions as the above-mentioned ECR oxide film forming process conditions, the ENO oxide film 10 is not formed by the ONO film including the oxide film 10, the nitride film 12 and the ECR oxygen film 13.
Even if an oxide film 10 of about 400 A is formed by CR oxygen plasma and heat-treated at a temperature of 500 ° C. to 600 ° C., E
A single oxide film formed by CR oxygen plasma may be used as the gate insulating film.

【0025】以上説明した本発明の多結晶シリコン薄膜
トランジスタの製造方法によって製造されたTFTの特
性の実験結果は次の通りである。
The experimental results of the characteristics of the TFT manufactured by the method for manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor of the present invention described above are as follows.

【0026】図6はTFT製造工程時の最大温度が95
0℃であり、ゲート酸化膜としてECR酸素プラズマに
よる酸化膜厚さが330Aであり、このECR酸化膜を
含む全てのゲート酸化膜の厚さが850Aであり、ゲー
トの幅(W)と長(L)の比がW/L=20/20μm
である多結晶シリコンTFTのID −VG (ゲートに印
加される電圧対ドレーン電流)特性を示したもので、g
m=(W/L)μCOXDSの式によりチャネル領域の電
子移動度が得られることがわかる。
FIG. 6 shows that the maximum temperature during the TFT manufacturing process is 95.
The gate oxide film is 0 ° C., the oxide film thickness by ECR oxygen plasma is 330 A, the thickness of all gate oxide films including this ECR oxide film is 850 A, and the gate width (W) and length (W) L) ratio is W / L = 20/20 μm
Shows the I D -V G (voltage applied to the gate vs. drain current) characteristics of the polycrystalline silicon TFT which is
It can be seen that the electron mobility in the channel region can be obtained from the formula of m = (W / L) μC OX V DS .

【0027】ここで、μは電子移動度、COXはゲート絶
縁膜の単位面積当りのキャパシタンス、VD はドレーン
電圧を、それぞれ示す。
Here, μ is the electron mobility, C OX is the capacitance per unit area of the gate insulating film, and V D is the drain voltage.

【0028】図7は工程の最大温度が600℃であり、
ECR酸化膜の厚さが400A、全ゲート酸化膜の厚さ
が800Aであり、ゲートのW/Lが50/20μmで
あるTFTのID −VG 特性を示したもので、この場合
前記式により安定に51cm2 /V・secの電子移動
度が得られ、本発明において600℃以下の工程におい
ても比較的に高い電子移動度が得られることがわかる。
FIG. 7 shows that the maximum temperature of the process is 600 ° C.
The thickness of the ECR oxide film 400A, the thickness of the entire gate oxide film 800A, in which the gate of the W / L showed I D -V G characteristics of the TFT is 50/20 [mu] m, in this case the formula Thus, it is found that a stable electron mobility of 51 cm 2 / V · sec can be obtained, and a relatively high electron mobility can be obtained even in the step of 600 ° C. or lower in the present invention.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
結晶シリコンTFTのゲート絶縁膜ECR酸素プラズマ
を利用して形成してチャネル領域での電子移動度を増加
させることとした。したがって薄膜トランジスタをLC
D駆動回路に利用する場合、駆動速度の増加により駆動
能力が向上されるので駆動回路のブロック数を低減で
き、これにより駆動回路の間断化が実現され、製造工程
の収率を高めることができる。
As described above, according to the present invention, the gate insulating film ECR of the polycrystalline silicon TFT is formed by utilizing the oxygen plasma to increase the electron mobility in the channel region. Therefore, the thin film transistor is
When used in a D drive circuit, the drive capability is improved by increasing the drive speed, so that the number of blocks in the drive circuit can be reduced, whereby the drive circuit can be interrupted and the manufacturing process yield can be increased. .

【0030】加えて、本発明は低温工程によっても安定
した電子移動度が得られることにより低温工程LCD用
多結晶シリコンTFTの製造に適用できるので、定価格
のガラズ基板の使用が可能なり、したがって製造コスト
を低減することができる。
In addition, since the present invention can be applied to the manufacture of polycrystalline silicon TFTs for low temperature process LCDs because stable electron mobility can be obtained even in low temperature processes, it is possible to use a fixed price glass substrate, and The manufacturing cost can be reduced.

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

【図1】従来の多結晶シリコン薄膜トランジスタの断面
構造図である。
FIG. 1 is a cross-sectional structural diagram of a conventional polycrystalline silicon thin film transistor.

【図2】(a)〜(d)ともに、従来の多結晶シリコン
薄膜トランジスタの製造工程順序図である。
FIGS. 2A to 2D are manufacturing process sequence diagrams of a conventional polycrystalline silicon thin film transistor.

【図3】(a)〜(d)ともに、本発明の第1の実施例
による多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造工程順序
図である。
3 (a) to 3 (d) are manufacturing process sequence diagrams of a polycrystalline silicon thin film transistor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の効果を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the present invention.

【図7】本発明の効果を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 初期酸化膜 3 多結晶シリコン 4,5 ソース/ドレーン 7 ゲート 8 層間絶縁膜 9 ソース/ドレーン電極 10 ECR酸素プラズマによる酸化膜 11 CVD酸化膜 12 窒化膜 13 ECR酸素プラズマによる酸化膜 1 substrate 2 initial oxide film 3 polycrystalline silicon 4,5 source / drain 7 gate 8 interlayer insulating film 9 source / drain electrode 10 ECR oxide film by oxygen plasma 11 CVD oxide film 12 nitride film 13 oxide film by ECR oxygen plasma

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/316 B 7352−4M (72)発明者 金 忠 基 大韓民国ソウル特別市江南区論▲ヒョン▼ 洞250−10現代ビラ、デー/3 (72)発明者 李 貞 烈 大韓民国大田市西区坦方洞韓陽 アパート メント7−307 (72)発明者 呉 吉 煥 大韓民国京畿道富川市中区園美1洞104− 4、1/7─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location H01L 21/316 B 7352-4M (72) Inventor Kim Tadada, Theory of Gangnam-gu, Seoul, Republic of Korea ▲ Hyun ▼ Dong 250-10 Contemporary Villa, Day / 3 (72) Inventor, Li Jung-re, 7-307 (72) Inventor, Wu Ji Wan, West District, Daejeon, Daejeon, South Korea Dong 104-4, 1/7

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板1上に初期絶縁膜2を形成する工程
と、 前記初期絶縁膜2上に多結晶シリコン3を蒸着し、ソー
ス/ドレーン領域およびチャネル領域が形成されるよう
にパターニングする工程と、 前記パターニングされた多結晶シリコン3上に、イオン
プラズマを利用して形成された絶縁層を含むゲート絶縁
層を形成する工程と、 前記ゲート絶縁層上にゲート形成用物質を蒸着し、この
ゲート形成用物質および前記ゲート絶縁層を選択的に除
去してゲート7を形成する工程と、 前記ゲート7をマスクとして利用したイオン注入により
前記多結晶シリコン3上にソース/ドレーン4,5を形
成する工程と、 を含むことを特徴とする多結晶シリコン薄膜トランジス
タの製造方法。
1. A step of forming an initial insulating film 2 on a substrate 1, and a step of depositing polycrystalline silicon 3 on the initial insulating film 2 and patterning it so that a source / drain region and a channel region are formed. A step of forming a gate insulating layer including an insulating layer formed by using an ion plasma on the patterned polycrystalline silicon 3, and depositing a material for forming a gate on the gate insulating layer, Forming a gate 7 by selectively removing the gate forming material and the gate insulating layer; and forming source / drain 4, 5 on the polycrystalline silicon 3 by ion implantation using the gate 7 as a mask. A method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor, comprising:
【請求項2】前記ソース/ドレーン4,5を形成する段
階の後に、層間絶縁膜を形成し、所定部分にコンタクト
開口部を形成した後、導電物質を蒸着しパターニングし
てソース/ドレーン電極9を形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項1記載の多結晶シリコン薄膜ト
ランジスタの製造方法。
2. The source / drain electrode 9 is formed by forming an interlayer insulating film after forming the source / drain 4, 5 and forming a contact opening at a predetermined portion, and then depositing and patterning a conductive material. 2. The method for manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor according to claim 1, further comprising the step of forming.
【請求項3】基板1上に初期絶縁膜2を形成する工程
と、 前記初期絶縁層2上に多結晶シリコン3を蒸着し、ソー
ス/ドレーン領域およびチャネル領域が形成されるよう
にパターニングする工程と、 前記パターニングされた多結晶シリコン3上にイオンプ
ラズマを利用して形成された薄い酸化膜12とCVD法
を利用して形成された酸化膜11とを順次蒸着してゲー
ト絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上にゲート形成用物質を蒸着し、このゲート
形成用物質および前記ゲート絶縁層を選択的に除去して
ゲート7を形成する工程と、 前記ゲート7をマスクとして多結晶シリコン3上にイオ
ン注入してソース/ドレーン4,5を形成する工程と、 を含むことを特徴とする多結晶シリコン薄膜トランジス
タの製造方法。
3. A step of forming an initial insulating film 2 on a substrate 1, and a step of depositing polycrystalline silicon 3 on the initial insulating layer 2 and patterning it so that a source / drain region and a channel region are formed. And a thin oxide film 12 formed by using ion plasma on the patterned polycrystalline silicon 3 and an oxide film 11 formed by using a CVD method are sequentially deposited to form a gate insulating film. A step of depositing a material for forming a gate on the insulating film and selectively removing the material for forming a gate and the gate insulating layer to form a gate 7, and using the gate 7 as a mask to form polycrystalline silicon 3. A method for manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor, comprising the steps of: ion-implanting on the substrate 3 to form the source / drain 4, 5;
【請求項4】酸素プラズマを利用した酸化膜10の厚さ
は、150オングストローム〜450オングストローム
であることを特徴とする請求項3記載の多結晶シリコン
薄膜トランジスタの製造方法。
4. The method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor according to claim 3, wherein the thickness of the oxide film 10 using oxygen plasma is 150 angstroms to 450 angstroms.
【請求項5】ゲート絶縁膜の厚さは、800オングスト
ローム〜4500オングストロームで形成することを特
徴とする請求項3記載の多結晶シリコン薄膜トランジス
タの製造方法。
5. The method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor according to claim 3, wherein the thickness of the gate insulating film is 800 angstroms to 4500 angstroms.
【請求項6】酸素プラズマを利用して酸化膜10を形成
した後に500〜600℃で熱処理する工程をさらに含
むことを特徴とする請求項3記載の多結晶シリコン薄膜
トランジスタの製造方法。
6. The method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor according to claim 3, further comprising the step of heat treating at 500 to 600 ° C. after forming the oxide film 10 using oxygen plasma.
【請求項7】基板1上に初期絶縁膜2を形成する工程
と、 前記初期絶縁膜2上に多結晶シリコン3を蒸着し、ソー
ス/ドレーン領域およびチャネル領域が形成されるよう
にパターニングする工程と、 前記パターニングされた多結晶シリコン3上に、酸素プ
ラズマを利用して形成された酸化膜10、窒化プラズマ
を利用して形成された窒化膜12および酸素プラズマを
利用して形成された酸化膜13を順次積層して、ゲート
絶縁層を形成する工程と、 前記ゲート絶縁層上にゲート形成用物質を蒸着し、この
ゲート形成用物質および前記ゲート絶縁層を選択的に除
去してゲート7を形成する工程と、 前記ゲート7をマスクとして多結晶シリコン3上にイオ
ン注入してソース/ドレーン4,5を形成する工程と、 を含むことを特徴とする多結晶シリコン薄膜トランジス
タの製造方法。
7. A step of forming an initial insulating film 2 on a substrate 1, and a step of depositing polycrystalline silicon 3 on the initial insulating film 2 and patterning it so that a source / drain region and a channel region are formed. An oxide film 10 formed using oxygen plasma, a nitride film 12 formed using nitriding plasma, and an oxide film formed using oxygen plasma on the patterned polycrystalline silicon 3. 13 is sequentially stacked to form a gate insulating layer, and a gate forming material is deposited on the gate insulating layer, and the gate forming material and the gate insulating layer are selectively removed to form the gate 7. Forming a source / drain 4, 5 by ion-implanting the polycrystalline silicon 3 using the gate 7 as a mask. Method for producing a silicon thin film transistor.
【請求項8】基板1上に初期絶縁膜2を形成する工程
と、 前記初期絶縁層2上に多結晶シリコン3を蒸着し、ソー
ス/ドレーン領域およびチャネル領域が形成されるよう
にパターニングする工程と、 前記パターニングされた多結晶シリコン3上に酸素プラ
ズマを利用して形成された酸化膜10を蒸着してゲート
絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上にゲート形成用物質を蒸着し、このゲート
形成用物質および前記ゲート絶縁層を選択的に除去して
ゲート7を形成する工程と、 前記ゲート7をマスクとして多結晶シリコン3上にイオ
ン注入してソース/ドレーン4,5を形成する工程と、 を含むことを特徴とする多結晶シリコン薄膜トランジス
タの製造方法。
8. A step of forming an initial insulating film 2 on a substrate 1, and a step of depositing polycrystalline silicon 3 on the initial insulating layer 2 and patterning it so that a source / drain region and a channel region are formed. A step of depositing an oxide film 10 formed by using oxygen plasma on the patterned polycrystalline silicon 3 to form a gate insulating film, and depositing a gate forming material on the insulating film. A step of selectively removing the gate forming material and the gate insulating layer to form a gate 7, and ions are implanted into the polycrystalline silicon 3 using the gate 7 as a mask to form sources / drains 4 and 5. A method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor, comprising:
【請求項9】プラズマを利用して酸化膜10、窒化膜1
2および酸化膜13を順次形成する工程は、前記酸化膜
10を形成する工程条件と同一の条件下で反応ガスだけ
を交替して信仰することを特徴とする請求項8記載の多
結晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法。
9. An oxide film 10 and a nitride film 1 utilizing plasma.
9. The polycrystalline silicon thin film transistor according to claim 8, wherein, in the step of sequentially forming the oxide film 2 and the oxide film 13, only the reaction gas is changed under the same conditions as the step of forming the oxide film 10. Manufacturing method.
【請求項10】前記窒化膜および酸化膜を順次形成する
工程の後に、500〜600℃で熱処理する工程を、さ
らに含むことを特徴とする請求項9記載の多結晶シリコ
ン薄膜トランジスタの製造方法。
10. The method of manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor according to claim 9, further comprising a step of performing heat treatment at 500 to 600 ° C. after the step of sequentially forming the nitride film and the oxide film.
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