JPH07211912A - 薄膜トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタ及びその製造方法

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JPH07211912A
JPH07211912A JP1980994A JP1980994A JPH07211912A JP H07211912 A JPH07211912 A JP H07211912A JP 1980994 A JP1980994 A JP 1980994A JP 1980994 A JP1980994 A JP 1980994A JP H07211912 A JPH07211912 A JP H07211912A
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region
insulating layer
gate electrode
semiconductor layer
thin film
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JP1980994A
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Taketo Hikiji
丈人 曳地
Atsushi Sakurai
淳 桜井
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 LDD構造の薄膜トランジスタにおいて、L
DD領域幅、すなわちオフセット幅の均一性の向上を図
る。 【構成】 絶縁性基板上に形成した島状半導体層と、こ
の半導体層上に絶縁膜を介して形成されたゲート電極
と、前記半導体層に形成されたソース領域及びドレイン
領域と、このソース領域とドレイン領域に隣接する半導
体層にそれぞれ形成されソース領域及びドレイン領域と
同一導電型の低濃度拡散領域と、低濃度拡散領域間に形
成されるチャネル領域を有する薄膜トランジスタにおい
て、前記絶縁膜を下部絶縁層13と上部絶縁層14から
成る2層構造とし、上部絶縁層14の端部により前記低
濃度拡散領域19、20とソース領域17及びドレイン
領域18との境界を規定し、前記ゲート電極15の端部
によりチャネル領域21と低濃度拡散領域19、20と
の境界を規定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リーク電流を低減させ
る構造を有する薄膜トランジスタに関し、特に、Lightl
y Doped Drain (LDD)構造の薄膜トランジスタにおい
て、オフセット幅の均一性の向上を図る構造及びその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】絶縁性基板上に半導体薄膜を形成し、半
導体薄膜中に薄膜トランジスタ(以下、TFTという)
回路を形成する場合、TFTの作製プロセスを600℃
以下に抑えつつ、TFT性能を高移動度及び低オフ電流
とすることが望まれている。これは、TFTを使用した
画像入出力装置における駆動回路の高駆動能力の確保、
及びゲート・ターンオフ時のオフ特性確保のためであ
る。また、安価なガラス基板を絶縁性基板に用いた場
合、熱歪みの発生を防止するためのプロセス温度は、5
00℃程度が限界であるとされている。
【0003】TFTの特性において、高移動度化を図る
ためには、a−Siをレーザを用いた瞬間加熱により溶
融結晶化したpoly-Si薄膜が半導体薄膜として適してい
ることが提案されている(IEEE Electron Devices
Letters vol.EDL-7 no.5,pp.276〜278(1986))。一方、
オフ電流に関しては、poly-Si薄膜は膜中に多数の粒界
が存在し、粒界に存在する電気的トラップを介してキャ
リアの電界放出により、オフ電流が大きくなり実用上問
題があった。その対策としては、ソース領域、ドレイン
領域とゲート電極間に低濃度拡散領域を有するLDD構
造が有効であることが知られている。
【0004】例えば、特公平3−38755に示される
LDD構造の薄膜半導体装置について、図3を参照しな
がらその製造方法について説明する。ガラス等の絶縁性
基板31上にpoly-Si薄膜から成る島状の半導体活性層
32を形成する。半導体活性層32上にSiO2 等から
成るゲート絶縁膜33を堆積し、ゲート絶縁膜33上に
形成したフォトレジストパターン34の上方からリン等
の不純物を注入してソース領域35及びドレイン領域3
6を形成する。フォトレジストパターン34を除去した
後、ゲート絶縁膜33上にpoly-Si薄膜等から成るゲー
ト電極37を形成し、再度不純物を導入する。この時の
不純物量をソース領域35及びドレイン領域36の形成
時より少なくすることにより、ソース領域35、ドレイ
ン領域36とゲート電極37の下層の半導体活性層32
間にそれぞれ低濃度領域となるLDD領域38,39
が、LDD領域38,39間にはチャネル領域40が形
成される。その後、層間絶縁膜、配線金属を順次積層及
びパターニングしてLDD構造のTFTが完成する。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】上記のような製造方
法によると、レジストパターン34とゲート電極37の
エッジ間がLDD領域38に相当するので、このLDD
領域38,39はレジストパターン34形成時における
フォトリソグラフィーによるフォトレジストの加工精度
により決められる。しかしながら、LDD領域38,3
9の最適幅が約1.0〜3.0μmであるのに対し、絶
縁性基板31としてガラス基板を用いると、その伸縮に
よりフォトリソグラフィーのアライメント精度は約2.
0μm程度と大きいので、LDD領域38,39の幅の
ばらつきも大きくなり、TFTの特性にばらつきが生じ
る。
【0006】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、LDD構造の薄膜トランジスタにおいて、LDD領
域幅、すなわちオフセット幅の均一性の向上を図ること
ができる構造及びその製造方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するため請求項1の発明は、絶縁性基板上に形成した
島状半導体層と、この半導体層上に絶縁膜を介して形成
されたゲート電極と、前記半導体層に形成されたソース
領域及びドレイン領域と、このソース領域とドレイン領
域に隣接する半導体層にそれぞれ形成されソース領域及
びドレイン領域と同一導電型の低濃度拡散領域と、低濃
度拡散領域間に形成されるチャネル領域を有する薄膜ト
ランジスタにおいて、次の構成を特徴としている。前記
絶縁膜を下部絶縁層と上部絶縁層から成る2層構造と
し、上部絶縁層の端部により前記低濃度拡散領域とソー
ス領域及びドレイン領域との境界を規定する。前記ゲー
ト電極の端部によりチャネル領域と低濃度拡散領域との
境界を規定する。
【0008】請求項2の発明は、絶縁性基板上に島状半
導体層を形成し、この島状半導体層上に絶縁膜を介して
ゲート電極を形成し、前記島状半導体層にソース領域及
びドレイン領域を形成するとともに、ソース領域及びド
レイン領域隣接して該ソース領域及びドレイン領域と同
一導電型の低濃度拡散領域を形成する薄膜トランジスタ
の製造方法において、次の各工程を具備することを特徴
としている。第1の工程として、前記島状半導体層全面
を覆う第1の絶縁層を形成する。第2の工程として、こ
の第1の絶縁層上に前記ソース領域及びドレイン領域の
端部を規定するための第2の絶縁層と、この第2の絶縁
層上に前記低濃度拡散領域の端部を規定するゲート電極
とを順次積層する。第3の工程として、このゲート電極
の上方から全面に所定のイオンを打ち込む。
【0009】請求項3の発明は、請求項2記載の薄膜ト
ランジスタの製造方法において、第2の絶縁層とゲート
電極とを積層する工程は、ゲート電極上に形成された同
一のマスクによりエッチングする工程と、その後に再度
ゲート電極の側壁のみエッチングする工程とを有するこ
とを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明によれば、LDD構造の薄膜トランジス
タにおいて、島状半導体層上の絶縁層を2層構造とし、
上部絶縁層より幅狭にゲート電極を形成して、その後に
不純物の注入を行えば、島状半導体層へは、下部絶縁層
(第1の絶縁層)を介する経路と、上部絶縁層(第2の
絶縁層)及び下部絶縁層を介する経路とから不純物が注
入される。上部絶縁層及び下部絶縁層を介して島状半導
体層へ不純物が注入された部分は、下部絶縁層のみを介
して島状半導体層へ不純物が注入された部分より低濃度
となり、低濃度拡散部分(LDD領域)が形成される。
従って、上部絶縁層の端部により、半導体層の低濃度拡
散領域とソース領域及びドレイン領域との境界を規定
し、半導体層上に形成されるゲート電極の端部により、
半導体層のチャネル領域と低濃度拡散領域との境界を規
定するので、LDD領域幅はゲート電極のサイドエッチ
ング量の精度で規定されるため、LDD領域幅の均一性
を確保することができる。
【0011】
【実施例】本発明にかかる薄膜トランジスタの一実施例
について、図1を参照しながら説明する。絶縁性基板1
1上に島状半導体層12を形成し、この半導体層12上
には上部絶縁層14及び下部絶縁層から構成される絶縁
膜が形成され、この絶縁膜上にはゲート電極15が形成
されている。下部絶縁層13は、島状半導体層全体を覆
うように形成されたゲート絶縁膜であり、上部絶縁層1
4は、前記ゲート電極15より1〜3μm程度幅が広く
なるように形成されている。島状半導体層12の上部絶
縁層14より外側位置には、ソース領域17及びドレイ
ン領域18が形成され、このソース領域17とドレイン
領域18に隣接する内側の半導体層12には、ソース領
域17及びドレイン領域18と同一導電型の低濃度拡散
領域19,20がそれぞれ形成され、低濃度拡散領域1
9,20間にはチャネル領域21が形成されている。す
なわち上記構造によれば、低濃度拡散領域19,20と
ソース領域17及びドレイン領域18との境界は、上部
絶縁層14の端部により規定され、チャネル領域21と
低濃度拡散領域19,20との境界は、ゲート電極15
の端部により規定されている。
【0012】次に、上記薄膜トランジスタの製造プロセ
スの一実施例について、図1(a)ないし(e)を参照
しながら説明する。透明絶縁性基板11上にpoly-Siを
着膜し所望の形状にパターニングして島状半導体層12
を形成する(図1(a))。島状半導体層12を覆うよ
うにSiO2 を着膜して下部絶縁層13を形成する。続
いて、下部絶縁層13を覆うようにSiNxを着膜して
上部絶縁膜14′を形成する(図1(b))。
【0013】次に、上部絶縁膜14′を覆うように、M
oを着膜し、更にフォトレジストを塗布する。続いてフ
ォトレジストをパターニングしてレジストパターン16
を形成し、このレジストパターンを用いて、Mo膜及び
上部絶縁膜14′をCF4 若しくはSF6 等のガスを用
いたドライエッチングによりエッチングし、前記島状半
導体層12の中央に位置するゲート電極15′及び上部
絶縁層14を形成する(図1(c))。
【0014】続いて、レジストパターン16を残した状
態でゲート電極15のみを再び硝酸系若しくは過酸化水
素系のエッチャントで1〜3μm程度横方向にエッチン
グし(ゲート電極の側壁のみをエッチングし)、上部絶
縁層14に対してゲート電極15が幅狭になるようにす
る(図1(d))。この際に、エッチングによるエッチ
ング量は、エッチング時間を制御することにより容易に
調整することができる。
【0015】レジストパターン16を除去した後、島状
半導体層12にソース領域17及びドレイン領域18を
形成するため、上方よりリン等のイオン注入を行なう。
イオンインプラの条件は、P+ ,110keV,2×1
15 ions/cm2 とした。この際、上部絶縁層14で被
覆されない島状半導体層12部分については、下部絶縁
膜13を介してイオンが注入されてソース領域17及び
ドレイン領域18が形成される。また、上部絶縁層14
で被覆された島状半導体層12部分のうち、ゲート電極
15で被覆されない部分については、上部絶縁層14に
よりp+ がある程度阻止されるため、前記ソース領域1
7及びドレイン領域18に比較して低濃度なイオンが注
入されるので、前記ソース領域17及びドレイン領域1
8の内側にソース領域17及びドレイン領域18より低
濃度拡散領域となるLDD領域19,20が形成され、
LDD領域19,20間にチャネル領域21が形成され
る(図1(e))。その後、層間絶縁膜、配線金属を順
次積層及びパターニング(図示せず)してLDD構造の
TFTが完成する。
【0016】上記製造方法によれば、半導体層12のL
DD領域19,20は、ゲート電極15の側部のエッチ
ング量で規定されるので、制御が容易でありLDD領域
幅の均一性を図ることができる。また、LDD領域1
9,20形成用の不純物注入工程を特に設けることな
く、一度の不純物の注入により、ソース領域17、ドレ
イン領域18及びLDD領域19,20を同時に形成可
能することができ、従来例に比較して製造工程の簡略化
及びコストの軽減を図ることができる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、島状半導体層上に形成
される絶縁層を2層構造とし、上部絶縁層の端部によ
り、半導体層の低濃度拡散領域とソース領域及びドレイ
ン領域との境界を規定し、半導体層上に形成されるゲー
ト電極の端部により、半導体層のチャネル領域と低濃度
拡散領域との境界を規定するので、LDD領域幅はゲー
ト電極のサイドエッチング量の精度で規定されるため、
LDD領域幅の均一性を確保することができる。従っ
て、アライメント精度の影響を受けることなくLDD領
域の幅を均一化し、薄膜トランジスタの特性の均一化を
図ることができる。
【0018】また、一度の不純物の注入により、ソース
領域、ドレイン領域及びLDD領域を形成可能としてい
るので、製造工程の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の薄膜トランジスタの一実施例を示す
断面説明図である。
【図2】 (a)ないし(e)は、本発明方法による薄
膜トランジスタの製造工程の他の実施例を示す断面説明
図である。
【図3】 (a)ないし(e)は、従来方法による薄膜
トランジスタの製造工程を示す断面説明図である。
【符号の説明】
11…絶縁性基板、 12…島状半導体層、 13…下
部絶縁膜、 14…上部絶縁層、 15…ゲート電極、
16…レジストパターン、 17…ソース領域、 1
8…ドレイン領域、 19,20…LDD領域(低濃度
拡散領域)、21…チャネル領域

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性基板上に形成した島状半導体層
    と、この半導体層上に絶縁膜を介して形成されたゲート
    電極と、前記半導体層に形成されたソース領域及びドレ
    イン領域と、このソース領域とドレイン領域に隣接する
    半導体層にそれぞれ形成されソース領域及びドレイン領
    域と同一導電型の低濃度拡散領域と、低濃度拡散領域間
    に形成されるチャネル領域を有する薄膜トランジスタに
    おいて、 前記絶縁膜を下部絶縁層と上部絶縁層から成る2層構造
    とし、上部絶縁層の端部により前記低濃度拡散領域とソ
    ース領域及びドレイン領域との境界を規定し、前記ゲー
    ト電極の端部によりチャネル領域と低濃度拡散領域との
    境界を規定することを特徴とする薄膜トランジスタ。
  2. 【請求項2】 絶縁性基板上に島状半導体層を形成し、
    この島状半導体層上に絶縁膜を介してゲート電極を形成
    し、前記島状半導体層にソース領域及びドレイン領域を
    形成するとともに、ソース領域及びドレイン領域隣接し
    て該ソース領域及びドレイン領域と同一導電型の低濃度
    拡散領域を形成する薄膜トランジスタの製造方法におい
    て、 前記島状半導体層全面を覆う第1の絶縁層を形成する工
    程と、 この第1の絶縁層上に前記ソース領域及びドレイン領域
    の端部を規定するための第2の絶縁層と、この第2の絶
    縁層上に前記低濃度拡散領域の端部を規定するゲート電
    極とを順次積層する工程と、 このゲート電極の上方から全面に所定のイオンを打ち込
    む工程と、を具備する薄膜トランジスタの製造方法。
  3. 【請求項3】 第2の絶縁層とゲート電極とを積層する
    工程は、ゲート電極上に形成された同一のマスクにより
    エッチングする工程と、その後に再度ゲート電極の側壁
    のみエッチングする工程とを有する請求項2記載の薄膜
    トランジスタの製造方法。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003519917A (ja) * 2000-01-07 2003-06-24 セイコーエプソン株式会社 半導体トランジスタ
KR100390664B1 (ko) * 1999-12-13 2003-07-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그의 제조 방법
JP2005229096A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Samsung Sdi Co Ltd Ldd構造を有する薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP2006261692A (ja) * 2006-05-16 2006-09-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体集積回路
US7145209B2 (en) 2003-05-20 2006-12-05 Tpo Displays Corp. Thin film transistor and fabrication method thereof
JP2007013145A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Samsung Electronics Co Ltd 薄膜トランジスタ基板及びその製造方法
US7238963B2 (en) 2003-04-28 2007-07-03 Tpo Displays Corp. Self-aligned LDD thin-film transistor and method of fabricating the same
US7414288B2 (en) 1996-06-04 2008-08-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having display device
JP2015079936A (ja) * 2013-10-14 2015-04-23 上海和輝光電有限公司Everdisplay Optronics (Shanghai) Limited 低温ポリシリコン薄膜トランジスタの製造方法
JP2020509603A (ja) * 2017-03-30 2020-03-26 深▲せん▼市華星光電技術有限公司Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Tftバックプレーンの製造方法及びtftバックプレーン

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7414288B2 (en) 1996-06-04 2008-08-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having display device
US8928081B2 (en) 1996-06-04 2015-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having display device
US8405149B2 (en) 1996-06-04 2013-03-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device having display device
KR100390664B1 (ko) * 1999-12-13 2003-07-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그의 제조 방법
JP2003519917A (ja) * 2000-01-07 2003-06-24 セイコーエプソン株式会社 半導体トランジスタ
US7897445B2 (en) 2003-04-28 2011-03-01 Tpo Displays Corp. Fabrication methods for self-aligned LDD thin-film transistor
US7238963B2 (en) 2003-04-28 2007-07-03 Tpo Displays Corp. Self-aligned LDD thin-film transistor and method of fabricating the same
US7388265B2 (en) 2003-05-20 2008-06-17 Tfo Displays Corp. Thin film transistor and fabrication method thereof
US7145209B2 (en) 2003-05-20 2006-12-05 Tpo Displays Corp. Thin film transistor and fabrication method thereof
JP2005229096A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Samsung Sdi Co Ltd Ldd構造を有する薄膜トランジスタ及びその製造方法
JP2007013145A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Samsung Electronics Co Ltd 薄膜トランジスタ基板及びその製造方法
JP2006261692A (ja) * 2006-05-16 2006-09-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体集積回路
JP2015079936A (ja) * 2013-10-14 2015-04-23 上海和輝光電有限公司Everdisplay Optronics (Shanghai) Limited 低温ポリシリコン薄膜トランジスタの製造方法
CN104576387A (zh) * 2013-10-14 2015-04-29 上海和辉光电有限公司 低温多晶硅薄膜晶体管制造方法
JP2020509603A (ja) * 2017-03-30 2020-03-26 深▲せん▼市華星光電技術有限公司Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Tftバックプレーンの製造方法及びtftバックプレーン

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