JPH07321329A - Method for manufacturing thin film transistor and liquid display unit - Google Patents

Method for manufacturing thin film transistor and liquid display unit

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JPH07321329A
JPH07321329A JP11544594A JP11544594A JPH07321329A JP H07321329 A JPH07321329 A JP H07321329A JP 11544594 A JP11544594 A JP 11544594A JP 11544594 A JP11544594 A JP 11544594A JP H07321329 A JPH07321329 A JP H07321329A
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JP
Japan
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thin film
gate electrode
film transistor
metal
manufacturing
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JP11544594A
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Japanese (ja)
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Mamoru Furuta
守 古田
Tetsuya Kawamura
哲也 川村
Ayako Yamaguchi
彩子 山口
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • 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

Abstract

PURPOSE:To reduce characteristic variations and readily expand to a large area substrate by providing a technique for forming self-adjustably an electric- field mitigation region of a thin film transistor. CONSTITUTION:Gate electrodes 14, 15 of a thin film transistor are formed out of two kinds of metal or a metal compound thin film, and the wiring width of a lower layer gate electrode 14 is finely set by etching for the wiring width of an upper layer gate electrode 15. Thereafter, with the use of the gate electrode as a mask, impurities are implanted in a self-alignment manner into source and drain regions 18 of the thin film transistor. Incidentally, the film thickness of the upper layer gate electrode 15 is controlled when implanting impurities, whereby prevention capability for implanted ions are controlled and a low concentration impurity implanted region 17 is formed upon implantation of impurities into the source and drain regions 18.

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、薄膜トランジスタの製
造方法および液晶表示装置に関し、特に液晶表示装置や
イメージセンサ等の入出力装置に使用可能な多結晶シリ
コン薄膜トランジスタのリーク電流低減に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor and a liquid crystal display device, and more particularly to reduction of leakage current of a polycrystalline silicon thin film transistor which can be used for input / output devices such as liquid crystal display devices and image sensors.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜トランジスタを集積化した液晶表示
装置や、イメージセンサでは高密度化の技術トレンドと
ともに低コスト化への要望が強く、従来の非晶質シリコ
ンを活性層に用いた薄膜トランジスタから、多結晶シリ
コンを活性層に用いた薄膜トランジスタの開発が活発化
している。多結晶シリコン薄膜トランジスタは非晶質シ
リコン薄膜トランジスタに比べて電子移動度が2桁以上
大きく、素子の微細化や駆動回路を同一基板上に集積可
能である等の利点の反面、薄膜トランジスタの待機時の
OFF電流が非晶質シリコン薄膜トランジスタに比べて
大きいという課題を有している。このOFF電流の課題
を解決するために、オフセット構造やLDD(Lightly-D
oped-Drain)構造が提案されている。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device in which a thin film transistor is integrated and in an image sensor, there is a strong demand for cost reduction as well as a technology trend of higher density. The development of thin film transistors using crystalline silicon as an active layer has been activated. Compared with amorphous silicon thin film transistors, polycrystalline silicon thin film transistors have electron mobility of two orders of magnitude or more, and while being advantageous in that devices can be miniaturized and drive circuits can be integrated on the same substrate, the thin film transistors can be turned off during standby. There is a problem that the current is larger than that of an amorphous silicon thin film transistor. In order to solve the problem of this OFF current, an offset structure and LDD (Lightly-D
The oped-drain structure has been proposed.

【0003】図7は従来の多結晶シリコン薄膜トランジ
スタの製造方法の一例を示す工程断面図であり、これ
は、薄膜トランジスタのリーク電流低減のためLDD構
造を有している。図7(a)に示すように透光性基板11(高
耐熱のガラス基板)上に非晶質シリコン薄膜を減圧気相
成長法(LPCVD法)により形成し、窒素雰囲気中で60
0℃の熱処理を行い非晶質シリコン薄膜を結晶化し、多
結晶シリコン薄膜12を形成する。前記多結晶シリコン薄
膜12を島状に加工し、ゲート絶縁膜13となる酸化シリコ
ン薄膜を形成する。前記酸化シリコン薄膜上にゲート電
極15を形成する。
FIG. 7 is a process cross-sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor, which has an LDD structure for reducing the leak current of the thin film transistor. As shown in FIG. 7 (a), an amorphous silicon thin film is formed on a translucent substrate 11 (highly heat-resistant glass substrate) by a low pressure vapor deposition method (LPCVD method), and a thin film is formed in a nitrogen atmosphere.
The amorphous silicon thin film is crystallized by performing heat treatment at 0 ° C. to form a polycrystalline silicon thin film 12. The polycrystalline silicon thin film 12 is processed into an island shape to form a silicon oxide thin film to be the gate insulating film 13. A gate electrode 15 is formed on the silicon oxide thin film.

【0004】ゲート電極形成後、このゲート電極15をマ
スクとしてイオン注入法にて第1の不純物71の注入を行
い、微量不純物注入領域(n~領域)17を形成する。第1
の不純物注入は燐(P)イオンを加速電圧80kV,ドーズ量
1×1013/cm2にて注入する。
After the gate electrode is formed, the first impurity 71 is implanted by an ion implantation method using the gate electrode 15 as a mask to form a trace impurity implantation region (n to region) 17. First
For the impurity implantation, phosphorus (P) ions are implanted at an acceleration voltage of 80 kV and a dose of 1 × 10 13 / cm 2 .

【0005】[0005]

【外1】 [Outer 1]

【0006】第2の不純物注入は燐(P)イオンを加速電
圧80kV,ドーズ量1×1015/cm2にて注入する。第2の不
純物72の注入後、フォトレジスト16のマスクを除去し、
注入した不純物の活性化処理を行う。最後に図7(c)に
示すように層間絶縁膜20を形成し、コンタクトホールを
開口したのちソース・ドレイン配線21を形成し薄膜トラ
ンジスタが完成する。
In the second impurity implantation, phosphorus (P) ions are implanted at an acceleration voltage of 80 kV and a dose of 1 × 10 15 / cm 2 . After implanting the second impurity 72, the mask of the photoresist 16 is removed,
The implanted impurities are activated. Finally, as shown in FIG. 7C, an interlayer insulating film 20 is formed, contact holes are opened, and then source / drain wirings 21 are formed to complete a thin film transistor.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述の図7に示した製
造方法を用いて薄膜トランジスタを作製した場合、いく
つかの課題が存在する。まず最初の課題としては、微量
不純物注入領域(n~領域)17をマスクするフォトレジス
ト(ドーピングマスク)16をフォトリソグラフィー工程で
作製するため、n~領域長に基板間あるいは基板内での
ばらつきが存在し、トランジスタ特性の再現性が低下す
ることがあげられる。
When a thin film transistor is manufactured by using the manufacturing method shown in FIG. 7, there are some problems. The first problem is that since the photoresist (doping mask) 16 that masks the trace impurity implantation region (n to region) 17 is manufactured by a photolithography process, there is variation in the n to region length between substrates or within the substrate. It exists, and the reproducibility of the transistor characteristics decreases.

【0008】[0008]

【外2】 [Outside 2]

【0009】特に大面積基板用の露光機を用いた場合の
合わせ精度は通常2μm程度であり、フォトレジスト(ド
ーピングマスク)16の位置精度は2μm程度となり、基板
間あるいは基板内でn~領域長にばらつきが生じ、トラ
ンジスタ特性に悪影響を及ぼす。また前述したLDD構
造を実現するためには、高濃度および低濃度の2種類の
不純物注入領域を形成するためドーピング工程が2度必
要であり、作製プロセスが複雑となる。
Especially when using an exposure device for a large-area substrate, the alignment accuracy is usually about 2 μm, and the positional accuracy of the photoresist (doping mask) 16 is about 2 μm. Variation occurs, which adversely affects the transistor characteristics. Further, in order to realize the LDD structure described above, two doping steps are required to form two types of impurity implantation regions of high concentration and low concentration, which complicates the manufacturing process.

【0010】本発明は上記従来の課題を解決し、基板間
あるいは基板内での微量不純物注入領域(n~領域)長に
ばらつきが生ぜず、かつ簡単な作製プロセスで実現でき
ることを目的とする。
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to realize it by a simple manufacturing process without causing variations in the length of a trace impurity implantation region (n to region) between substrates or within a substrate.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するための薄膜トランジスタの製造方法の第1の手段
は、基板上に珪素を含む半導体薄膜を形成する工程と、
前記半導体薄膜上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁
膜上に金属あるいは金属化合物薄膜を形成する工程と、
前記金属あるいは金属化合物薄膜上に有機薄膜を形成し
パターン形成する工程と、前記有機薄膜を用いて下層の
金属あるいは金属酸化物薄膜をエッチングしゲート電極
の形状に加工する工程と、前記有機薄膜を除去する前に
不純物イオンを注入しソースおよびドレイン領域を形成
する工程を少なくとも有することを特徴とする。
The first means of a method of manufacturing a thin film transistor for achieving the above-mentioned object of the present invention is to form a semiconductor thin film containing silicon on a substrate,
Forming an insulating film on the semiconductor thin film, forming a metal or metal compound thin film on the insulating film,
A step of forming an organic thin film on the metal or metal compound thin film to form a pattern; a step of etching a metal or metal oxide thin film of a lower layer using the organic thin film to process it into a gate electrode shape; At least a step of implanting impurity ions to form source and drain regions before removing is performed.

【0012】また、第2の手段は、基板上に珪素を含む
半導体薄膜を形成する工程と、前記半導体薄膜上に絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に2種類以上の金属
あるいは金属化合物薄膜を積層したゲート電極を形成す
る工程と、前記ゲート電極形成後、不純物イオンを注入
しソースおよびドレイン領域を形成する工程を少なくと
も有することを特徴とする。
The second means is a step of forming a semiconductor thin film containing silicon on a substrate, a step of forming an insulating film on the semiconductor thin film, and two or more kinds of metals or metal on the insulating film. The method is characterized by including at least a step of forming a gate electrode in which compound thin films are laminated, and a step of implanting impurity ions to form source and drain regions after forming the gate electrode.

【0013】さらに、第3の手段は、基板上に珪素を含
む半導体薄膜を形成する工程と、前記半導体薄膜上に絶
縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上の下層に陽極酸化
可能な金属あるいは金属化合物薄膜、上層に下層薄膜の
陽極酸化電解液中で陽極酸化されない金属あるいは金属
化合物薄膜を積層したゲート電極を形成し、ソースおよ
びドレイン領域形成時の不純物イオン注入後に上層ゲー
ト電極の少なくとも一部を除去したのち下層ゲート電極
薄膜の少なくとも一部表面を絶縁膜に改質する工程を少
なくとも有することを特徴とする。
Further, a third means is a step of forming a semiconductor thin film containing silicon on a substrate, a step of forming an insulating film on the semiconductor thin film, and a metal capable of being anodized as a lower layer on the insulating film. Alternatively, a gate electrode is formed by laminating a metal compound thin film and a metal or metal compound thin film that is not anodized in the lower layer anodizing electrolyte solution on the upper layer, and at least one of the upper gate electrodes is formed after impurity ion implantation at the time of forming the source and drain regions. The method further comprises at least a step of removing at least a part and then modifying at least a part of the surface of the lower gate electrode thin film into an insulating film.

【0014】また、本発明の液晶表示装置は、画面部あ
るいは駆動回路部の少なくとも一部を前記第1,第2ま
たは第3の薄膜トランジスタの製造方法のいずれか1つ
で作製された薄膜トランジスタで形成される。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, at least a part of the screen portion or the driving circuit portion is formed by the thin film transistor manufactured by any one of the manufacturing methods of the first, second and third thin film transistors. To be done.

【0015】[0015]

【作用】本発明の製造方法は、薄膜トランジスタのソー
ス・ドレイン領域の不純物注入時に、2種類以上の薄膜
を積層したものをゲート電極の形状に加工しチャネル部
のマスクとする。前記2層積層薄膜をゲート電極の形状
に加工する工程において、下層薄膜をオーバーエッチン
グし所定のゲート線幅(上層薄膜パターン)に対して一定
量細くなるよう加工する。その後、前記積層薄膜をマス
クとして薄膜トランジスタのソースおよびレイン領域に
不純物を注入する。
According to the manufacturing method of the present invention, when implanting impurities in the source / drain regions of a thin film transistor, a laminate of two or more kinds of thin films is processed into a shape of a gate electrode and used as a mask of a channel portion. In the step of processing the two-layer laminated thin film into the shape of the gate electrode, the lower thin film is over-etched to be thinned by a certain amount with respect to a predetermined gate line width (upper thin film pattern). After that, impurities are implanted into the source and rain regions of the thin film transistor using the laminated thin film as a mask.

【0016】また、前記2種類の薄膜を積層したゲート
電極の下層薄膜を陽極酸化可能な金属あるいは金属化合
物薄膜より形成する。前記ゲート電極形成工程を用いゲ
ート電極を形成後、積層薄膜をマスクとして薄膜トラン
ジスタのソースおよびドレイン領域に不純物を注入す
る。前記不純物注入後、ゲート電極の上層薄膜を選択的
に除去し下層薄を陽極酸化し、ゲート電極表面を絶縁膜
に改質する。
Further, the lower layer thin film of the gate electrode in which the above-mentioned two types of thin films are laminated is formed of an anodizable metal or metal compound thin film. After forming the gate electrode using the gate electrode forming step, impurities are implanted into the source and drain regions of the thin film transistor using the laminated thin film as a mask. After the implantation of the impurities, the upper thin film of the gate electrode is selectively removed and the lower thin film is anodized to modify the surface of the gate electrode into an insulating film.

【0017】このように、従来、マスク合わせで行って
いたオフセットあるいはLDD領域の形成を、ゲート電
極形成時のエッチング工程で自己整合的に形成可能とな
る。これにより、オフセットあるいはLDD領域長の制
御性が向上し、薄膜トランジスタの特性ばらつきを低減
可能となる。また、2層積層薄膜の下層薄膜としてAl
系薄膜を用い、ゲート電極の少なくとも一部を陽極酸化
し絶縁膜に改質することにより、薄膜トランジスタの絶
縁不良確率を大幅に低減できる。
As described above, it is possible to form the offset or LDD region, which was conventionally performed by mask alignment, in a self-aligned manner in the etching process at the time of forming the gate electrode. As a result, the controllability of the offset or the LDD region length is improved, and the characteristic variation of the thin film transistor can be reduced. Also, as a lower layer thin film of a two-layer laminated thin film, Al
By using a system-based thin film and anodizing at least a part of the gate electrode to modify it into an insulating film, the probability of defective insulation of the thin film transistor can be greatly reduced.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の各実施例を図面に基づき説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例に
おける薄膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a process sectional view showing a method of manufacturing a thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.

【0020】図1(a)に示すように透光性基板(ガラス基
板)11上に多結晶シリコン薄膜12を形成しパターン加工
した後、ゲート絶縁膜13を100nm形成する。このゲート
絶縁膜13上にゲート電極14となるAl−1%Zr(300nm)
を形成する。前記ゲート電極14の薄膜上に有機薄膜であ
るポリイミド薄膜51を1.0μm形成し、このポリイミド薄
膜51をゲート電極14の形状に加工する。ゲート電極加工
時にはポリイミド薄膜51をマスクとして、後述する図3
に示すようにゲート電極14(Al)のエッチング時に、自
己整合的にゲート配線をポリイミド薄膜51に対して片側
1.0μm(総計2.0μm)細線化する。その後、図1(b)に示
すようにポリイミド薄膜,ゲート電極積層膜(51,14)を
マスクとして、薄膜トランジスタのソース・ドレイン領
域18に不純物50を注入する。このとき、ポリイミド薄膜
51下部の多結晶シリコン薄膜12中へは不純物が注入され
ないため、ゲート電極14下のチャネル領域に対して自己
整合的に不純物を注入しないオフセット領域52が実現可
能である。不純物注入後、ポリイミド薄膜51を除去す
る。この場合、有機薄膜に対して除去能力が大きなエッ
チング手法としてO2/N2混合ガスを用いたリアクティ
ブイオンエッチング法を用い、圧力300mTorr,RF電
力300Wにてポリイミド薄膜51の除去を行った。
As shown in FIG. 1A, a polycrystalline silicon thin film 12 is formed on a transparent substrate (glass substrate) 11 and patterned, and then a gate insulating film 13 is formed to 100 nm. Al-1% Zr (300 nm) to be the gate electrode 14 on the gate insulating film 13
To form. A polyimide thin film 51, which is an organic thin film, is formed to a thickness of 1.0 μm on the thin film of the gate electrode 14, and the polyimide thin film 51 is processed into the shape of the gate electrode 14. When the gate electrode is processed, the polyimide thin film 51 is used as a mask to be described later with reference to FIG.
As shown in, when the gate electrode 14 (Al) is etched, the gate wiring is self-aligned with the polyimide thin film 51 on one side.
1.0 μm (total 2.0 μm) thin. After that, as shown in FIG. 1B, an impurity 50 is implanted into the source / drain region 18 of the thin film transistor using the polyimide thin film and the gate electrode laminated film (51, 14) as a mask. At this time, the polyimide thin film
Since impurities are not injected into the polycrystalline silicon thin film 12 below 51, it is possible to realize the offset region 52 in which impurities are not injected in a self-aligned manner with respect to the channel region below the gate electrode 14. After implanting the impurities, the polyimide thin film 51 is removed. In this case, the polyimide thin film 51 was removed at a pressure of 300 mTorr and an RF power of 300 W by using a reactive ion etching method using an O 2 / N 2 mixed gas as an etching method having a large removal ability for the organic thin film.

【0021】ポリイミド薄膜51の除去後は、図1(c)に
示すように層間絶縁膜20を200nm形成しコンタクトホー
ルを開口し、ソース・ドレイン領域18上の絶縁膜を選択
的に除去する。最後にソース・ドレイン配線(Al)21を
形成し薄膜トランジスタが完成する。
After removing the polyimide thin film 51, as shown in FIG. 1C, an interlayer insulating film 20 having a thickness of 200 nm is formed, contact holes are opened, and the insulating film on the source / drain regions 18 is selectively removed. Finally, the source / drain wiring (Al) 21 is formed to complete the thin film transistor.

【0022】このように本実施例は、簡単な作製プロセ
スでオフセットの制御性が向上し、薄膜トランジスタの
特性ばらつきを抑えることができる。
As described above, in this embodiment, the controllability of the offset is improved and the characteristic variation of the thin film transistor can be suppressed by a simple manufacturing process.

【0023】図2は本発明の第2の実施例における薄膜
トランジスタの製造方法を示す工程断面図である。
2A to 2D are process sectional views showing a method of manufacturing a thin film transistor according to a second embodiment of the present invention.

【0024】まず、図2(a)に示すように透光性基板(ガ
ラス基板)11上に厚さ100nmの多結晶シリコン薄膜12を形
成する。本実施例では、この多結晶シリコン薄膜12の製
造方法として、プラズマCVD法により基板温度250℃
で形成した非晶質シリコン薄膜をエキシマレーザー照射
により結晶化させる手法を用いた。多結晶シリコン薄膜
12の形成に本手法を用いることにより、通常の無アルカ
リガラス基板の耐熱温度(500〜600℃)以下で良質な多結
晶シリコン薄膜12が形成可能である。この多結晶シリコ
ン薄膜12の形成後、薄膜トランジスタ形成領域以外の多
結晶シリコン薄膜12を除去し、島状に加工する。
First, as shown in FIG. 2A, a 100-nm-thick polycrystalline silicon thin film 12 is formed on a transparent substrate (glass substrate) 11. In this embodiment, as a method of manufacturing the polycrystalline silicon thin film 12, a substrate temperature of 250 ° C. is formed by a plasma CVD method.
A method of crystallizing the amorphous silicon thin film formed in 1. by irradiation with an excimer laser was used. Polycrystalline silicon thin film
By using this method for forming 12, it is possible to form a high-quality polycrystalline silicon thin film 12 at a heat resistance temperature (500 to 600 ° C.) or lower of a normal alkali-free glass substrate. After forming this polycrystalline silicon thin film 12, the polycrystalline silicon thin film 12 other than the thin film transistor forming region is removed and processed into an island shape.

【0025】次に、常圧CVD法を用いて基板温度450
℃にてゲート絶縁膜13となる酸化シリコン薄膜を100nm
形成する。ゲート絶縁膜13の形成後、ゲート電極14とな
るAl合金(Al−1%Zr)を300nm、さらにこのゲート電
極(Al合金)14上にゲート電極15となるTa薄膜を50nmを
スパッタ法により形成する。前記Ta/Al合金二層薄膜
上にゲート電極の形状のフォトレジスト16を形成する。
前記フォトレジスト16をマスクとして、まず上層のゲー
ト電極(Ta薄膜)15をゲート電極の形状に加工する。ゲ
ート電極(Ta薄膜)15の加工にはSF6/O2ガス(ガス比
1:0.2)を用いたリアクティブイオンエッチング法を用
い、圧力200mTorr,RF電力300Wにてエッチングを行
った。ゲート電極(Ta薄膜)15をエッチング後、下層の
ゲート電極(Al合金)14の薄膜をゲート電極の形状に加
工する。Al合金薄膜のエッチングには燐酸:硝酸:酢
酸の混合液を用い、液温60℃でエッチングを行った。
Next, the substrate temperature is set to 450 by using the atmospheric pressure CVD method.
100 nm thick silicon oxide thin film to be the gate insulating film 13 at ℃
Form. After forming the gate insulating film 13, an Al alloy (Al-1% Zr) to be the gate electrode 14 is formed to 300 nm, and a Ta thin film to be the gate electrode 15 is formed to 50 nm on the gate electrode (Al alloy) 14 by the sputtering method. To do. A photoresist 16 in the shape of a gate electrode is formed on the Ta / Al alloy bilayer thin film.
Using the photoresist 16 as a mask, the upper gate electrode (Ta thin film) 15 is first processed into the shape of the gate electrode. For processing the gate electrode (Ta thin film) 15, a reactive ion etching method using SF 6 / O 2 gas (gas ratio 1: 0.2) was used, and etching was performed at a pressure of 200 mTorr and an RF power of 300 W. After etching the gate electrode (Ta thin film) 15, the lower layer of the gate electrode (Al alloy) 14 is processed into the shape of the gate electrode. The Al alloy thin film was etched by using a mixed solution of phosphoric acid: nitric acid: acetic acid at a liquid temperature of 60 ° C.

【0026】図3はAl合金エッチング時のエッチング
時間(横軸)に対するサイドエッチング長L(縦軸)の依存
性を示す特性図(a)と図2の要部拡大図(b)である。図3
(a)に示すようにサイドエッチング長Lはエッチング時
間に比例して増大しており、エッチング時間により上層
ゲート電極(Ta膜)15からの入り込み量、つまりサイド
エッチング長Lを0.5μmから2.5μm以上まで広範囲にわ
たり制御可能である。
FIG. 3 is a characteristic diagram (a) showing the dependence of the side etching length L (vertical axis) on the etching time (horizontal axis) during Al alloy etching and an enlarged view (b) of the main part of FIG. Figure 3
As shown in (a), the side etching length L increases in proportion to the etching time. Depending on the etching time, the amount of penetration from the upper gate electrode (Ta film) 15, that is, the side etching length L is 0.5 μm to 2.5 μm. It is possible to control over a wide range up to the above.

【0027】次に図2(a)では、図3に示したAl合金薄
膜のサイドエッチングを用いて上層ゲート電極15のパタ
ーンに対する下層ゲート電極14のAl合金薄膜のサイド
エッチング長Lを1.0μmとなるように加工した。次に図
2(b)に示すようにイオンドーピング法を用いて薄膜ト
ランジスタのソース・ドレイン領域18に不純物10を注入
する。不純物としては燐を用い、加速電圧80kV,ドーズ
量1×1015/cm2にて注入した。不純物注入にイオンド
ーピング法を用いることでイオンの質量分離工程が不要
になり、従来のイオン注入法に比べビームの大面積化が
可能でスループットが向上する。また、ガラス等の絶縁
性基板に注入する場合のチャージアップ現象を抑制する
ことが可能である。
2A, the side etching length L of the Al alloy thin film of the lower gate electrode 14 with respect to the pattern of the upper gate electrode 15 is set to 1.0 μm by using the side etching of the Al alloy thin film shown in FIG. Processed to be. Then, as shown in FIG. 2B, the impurity 10 is implanted into the source / drain regions 18 of the thin film transistor by using the ion doping method. Phosphorus was used as the impurity and was implanted at an acceleration voltage of 80 kV and a dose of 1 × 10 15 / cm 2 . By using the ion doping method for the impurity implantation, the ion mass separation step is not required, and the beam area can be increased and the throughput is improved as compared with the conventional ion implantation method. Further, it is possible to suppress the charge-up phenomenon when injecting into an insulating substrate such as glass.

【0028】本実施例の薄膜トランジスタの特徴は、上
層,下層のゲート電極15,14を図2(a)記載の形状に加
工しイオン注入を行うことにより、自己整合的にオフセ
ット領域あるいはLDD(Lightly-Doped-Drain)領域が
形成できる点にある。
The thin film transistor of this embodiment is characterized in that the upper and lower gate electrodes 15 and 14 are processed into the shape shown in FIG. 2 (a) and ion implantation is performed so that the offset region or LDD (Lightly -Doped-Drain) area can be formed.

【0029】すなわち、薄膜トランジスタのソース・ド
レイン領域18では多結晶シリコン中にゲート絶縁膜の酸
化シリコン薄膜を通して不純物イオンが注入されるのに
対して、上層ゲート電極(Ta膜)15の下部の多結晶シリ
コン薄膜12では上層ゲート電極(Ta膜)15により注入イ
オンが減速され、本領域ではソース・ドレイン領域18の
多結晶シリコン薄膜12に比較して不純物注入量が減少す
る。これにより薄膜トランジスタのチャネル領域19とソ
ース・ドレイン領域18との間に低濃度不純物注入領域17
を自己整合的に形成でき、一度の不純物注入によりLD
D構造が実現できる。
That is, in the source / drain region 18 of the thin film transistor, the impurity ions are implanted into the polycrystalline silicon through the silicon oxide thin film of the gate insulating film, whereas the polycrystalline under the upper gate electrode (Ta film) 15 is formed. In the silicon thin film 12, the implanted ions are decelerated by the upper gate electrode (Ta film) 15, and the impurity implantation amount is reduced in this region as compared with the polycrystalline silicon thin film 12 in the source / drain region 18. As a result, a low concentration impurity implantation region 17 is formed between the channel region 19 and the source / drain region 18 of the thin film transistor.
Can be formed in a self-aligned manner, and LD can be
D structure can be realized.

【0030】最後に、図2(c)に示すように常圧CVD
法により基板温度450℃にて層間絶縁膜20を400nm形成す
る。注入した不純物は層間絶縁膜形成時の基板温度によ
り自己活性化する。層間絶縁膜形成後、コンタクトホー
ルを開口し、ソース・ドレイン配線21(Al)を形成し薄
膜トランジスタが完成する。
Finally, as shown in FIG. 2 (c), atmospheric pressure CVD is performed.
The interlayer insulating film 20 is formed to a thickness of 400 nm by the method at a substrate temperature of 450 ° C. The implanted impurities are self-activated by the substrate temperature at the time of forming the interlayer insulating film. After forming the interlayer insulating film, the contact hole is opened and the source / drain wiring 21 (Al) is formed to complete the thin film transistor.

【0031】なお、図4は低濃度不純物注入領域17にお
ける抵抗率の上層ゲート電極15のTa膜厚(横軸)に対す
る電界緩和領域抵抗率(縦軸)の特性図である。Ta膜厚
が0の場合にはソース・ドレイン領域の多結晶シリコン
薄膜の抵抗率と同一であるが、Ta膜厚の増大とともに
抵抗率も増大する。本構成ではTa膜厚が200nm以上の場
合には、注入した不純物が多結晶シリコン薄膜中に到達
しなくなり、抵抗率はチャネル領域の抵抗率と同一とな
る。このように二層ゲート電極の上層薄膜の膜厚を制御
することにより、低濃度不純物注入領域の抵抗率を広範
囲にわたり制御可能である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of the electric field relaxation region resistivity (vertical axis) with respect to the Ta film thickness (horizontal axis) of the upper gate electrode 15 of resistivity in the low concentration impurity implantation region 17. When the Ta film thickness is 0, it is the same as the resistivity of the polycrystalline silicon thin film in the source / drain regions, but the resistivity also increases as the Ta film thickness increases. In this structure, when the Ta film thickness is 200 nm or more, the implanted impurities do not reach the polycrystalline silicon thin film, and the resistivity becomes the same as the resistivity of the channel region. By controlling the film thickness of the upper layer thin film of the two-layer gate electrode in this way, the resistivity of the low concentration impurity implantation region can be controlled over a wide range.

【0032】また、上層ゲート電極15のTa膜厚を200nm
以上とすることでオフセット構造が実現可能である。本
実施例中で、二層ゲート電極の下層薄膜にAl−1%Zr
を用いているのは、通常のAlに比べて耐熱性を向上で
き、層間絶縁膜形成工程でのAlのヒロックによる絶縁
不良を低減するためである。
The Ta film thickness of the upper gate electrode 15 is 200 nm.
With the above, an offset structure can be realized. In this example, Al-1% Zr was formed on the lower thin film of the two-layer gate electrode.
The reason why is used is that the heat resistance can be improved as compared with normal Al, and the insulation failure due to Al hillocks in the interlayer insulating film forming step can be reduced.

【0033】(実施例2)図5は本発明の第3の実施例に
おける薄膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図で
ある。基本的な製造方法は図2記載の第2の実施例と同
様である。二層の上層,下層ゲート電極15,14として、
上層薄膜にTa薄膜(50nm)、下層薄膜にAl−1%Zr(30
0nm)を用いており、前記図3(b)に示すように下層薄膜
のエッチング時に自己整合的に下層薄膜(Al−1%Zr)
のゲート配線を上層薄膜(Ta)に比べて片側1.0μm(総計
2.0μm)細線化する。その後、ゲート電極をマスクとし
て自己整合により薄膜トランジスタのソース・ドレイン
領域18に不純物を注入する。このとき、上層ゲート電極
15だけが存在する領域下の多結晶シリコン薄膜12中には
微量不純物が導入されるため、図5(a)に示すように1
度の不純物注入工程で低濃度不純物注入(LDD)領域
(n~領域)17が形成できる。
(Embodiment 2) FIGS. 5A to 5C are process sectional views showing a method of manufacturing a thin film transistor according to a third embodiment of the present invention. The basic manufacturing method is the same as that of the second embodiment shown in FIG. As the upper and lower gate electrodes 15 and 14 of the two layers,
The upper thin film is Ta thin film (50 nm) and the lower thin film is Al-1% Zr (30
0 nm), as shown in FIG. 3B, the lower layer thin film (Al-1% Zr) is self-aligned during etching of the lower layer thin film.
Gate wiring of 1.0μm on one side compared to the upper thin film (Ta) (total
2.0μm) Thin line. After that, impurities are implanted into the source / drain regions 18 of the thin film transistor by self-alignment using the gate electrode as a mask. At this time, the upper gate electrode
Since trace impurities are introduced into the polycrystalline silicon thin film 12 below the region where only 15 exists, as shown in FIG.
Low impurity concentration (LDD) region
(n˜region) 17 can be formed.

【0034】次に、図5(b)に示すように不純物注入
後、上層ゲート電極15を選択的に除去し、下層ゲート電
極14であるAl−1%Zrを陽極酸化する。陽極酸化の電
解液としては、エチレングリコールと酒石酸アンモニウ
ム(7:3)との混合液を用い、化成電圧は140Vで行
い、200nmの陽極酸化(Al23)膜41を形成した。上層ゲ
ート電極15のTa薄膜は陽極酸化時の化成マスクの形状
に加工しており、電極取り出し部の陽極酸化防止膜とし
て働く。前記陽極酸化膜形成後、図5(c)に示すように
層間絶縁膜20を200nm形成し、コンタクトホールを開口
しソース・ドレイン領域18上の絶縁膜を選択的に除去す
る。最後にソース・ドレイン配線(Al)21を形成し薄膜
トランジスタが完成する。
Next, as shown in FIG. 5B, after the impurity implantation, the upper layer gate electrode 15 is selectively removed, and the lower layer gate electrode 14 Al-1% Zr is anodized. A mixed solution of ethylene glycol and ammonium tartrate (7: 3) was used as an electrolytic solution for anodization, and the formation voltage was 140 V to form an anodized (Al 2 O 3 ) film 41 of 200 nm. The Ta thin film of the upper gate electrode 15 is processed into the shape of a chemical conversion mask at the time of anodic oxidation, and functions as an anodic oxidation prevention film at the electrode extraction portion. After forming the anodic oxide film, an interlayer insulating film 20 is formed to a thickness of 200 nm as shown in FIG. 5C, contact holes are opened, and the insulating film on the source / drain regions 18 is selectively removed. Finally, the source / drain wiring (Al) 21 is formed to complete the thin film transistor.

【0035】次に本発明の液晶表示装置の一実施例とし
て、アクティブマトリックス型液晶表示装置を図6に示
す。図6(a)は液晶表示装置の一絵素の等価回路図であ
る。薄膜トランジスタ31の走査電極(ゲート電極)に走査
線Snから書き込み信号(走査信号n)が入力されること
により薄膜トランジスタ31がON状態となり、データ線
Dnを通じて液晶を充電することにより画像情報が液晶
に書き込まれる。補助容量Csは次の書き込み時間まで
画像情報を保持するため、液晶容量CLCと並列に形成さ
れている。図6(a)に示す絵素をマトリックス状に集積
化することにより液晶ディスプレイが形成される。
FIG. 6 shows an active matrix type liquid crystal display device as an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 6A is an equivalent circuit diagram of one picture element of the liquid crystal display device. When the write signal (scan signal n) is input from the scan line Sn to the scan electrode (gate electrode) of the thin film transistor 31, the thin film transistor 31 is turned on, and the liquid crystal is charged through the data line Dn to write the image information in the liquid crystal. Be done. The auxiliary capacitance Cs is formed in parallel with the liquid crystal capacitance CLC in order to retain the image information until the next writing time. A liquid crystal display is formed by integrating the picture elements shown in FIG. 6A in a matrix.

【0036】図6(b)は液晶ディスプレイ用アクティブ
マトリックスアレイの構成図であるが、各絵素34はnチ
ャネル薄膜トランジスタ31を用いて作製されており、こ
れに加えて走査線駆動回路32およびデータ線駆動回路33
をnチャネルおよびpチャネル薄膜トランジスタを組み
合わせたC−MOS構造により同一基板上に作製してい
る。これにより、従来必要であった液晶ディスプレイ駆
動用のICを外部に実装する必要がなくなり大幅なコス
ト低減が可能となる。本実施例では画素電極駆動用ある
いは駆動回路形成用の薄膜トランジスタを本発明記載の
薄膜トランジスタの製造方法を用いて作成した。
FIG. 6B is a block diagram of an active matrix array for a liquid crystal display. Each pixel 34 is manufactured by using an n-channel thin film transistor 31, and in addition to this, a scanning line drive circuit 32 and a data line are provided. Line drive circuit 33
Is manufactured on the same substrate by a C-MOS structure in which n-channel and p-channel thin film transistors are combined. As a result, it is not necessary to mount an IC for driving a liquid crystal display, which has been conventionally required, on the outside, and it is possible to significantly reduce the cost. In this example, a thin film transistor for driving a pixel electrode or for forming a driving circuit was manufactured by using the method for manufacturing a thin film transistor according to the present invention.

【0037】これにより、移動度の大きな多結晶シリコ
ン薄膜トランジスタを用いながらOFF電流を低減で
き、表示品質の向上,消費電力の低減を実現した。ま
た、駆動回路部においては薄膜トランジスタのドレイン
近傍での電界強度を低減でき信頼性の向上を実現でき
た。なお、本発明の実施例では画素電極駆動用,周辺駆
動回路用の全ての薄膜トランジスタを本発明記載の製造
方法を用いて作製したが、必ずしもその必要はなく、周
辺駆動回路あるいは画素電極駆動など必要部分の薄膜ト
ランジスタにのみ用いれば同等な結果を得ることが可能
である。
As a result, the OFF current can be reduced while using the polycrystalline silicon thin film transistor having a high mobility, and the display quality is improved and the power consumption is reduced. Further, in the driving circuit portion, the electric field strength near the drain of the thin film transistor can be reduced, and the reliability can be improved. In the embodiment of the present invention, all the thin film transistors for driving the pixel electrode and the peripheral driving circuit are manufactured by using the manufacturing method according to the present invention, but this is not always necessary, and the peripheral driving circuit or the pixel electrode driving is required. The same result can be obtained by using only the thin film transistor of a part.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
を用いることにより、LDDあるいはオフセット構造を
自己整合的に形成可能となり、薄膜トランジスタのOF
F電流を低減すると同時に、従来問題となっていたマス
ク合わせばらつきによる特性ばらつきを大きく減少で
き、大面積基板上でLDDあるいはオフセットトランジ
スタを実現できる。また、従来LDD構造の形成には高
濃度不純物領域と低濃度不純物領域の形成のため、2度
の不純物注入工程が必要であったが、本発明の製造方法
を用いることにより薄膜トランジスタの高濃度不純物領
域形成時に同時に低濃度不純物領域を形成できるため不
純物注入工程数を削減でき、製造コストを低減できる。
As described above, by using the manufacturing method of the present invention, it becomes possible to form an LDD or an offset structure in a self-aligned manner, and an OF of a thin film transistor is formed.
At the same time as the F current is reduced, the characteristic variation due to the mask alignment variation, which has been a problem in the past, can be greatly reduced, and an LDD or an offset transistor can be realized on a large-area substrate. Further, the conventional LDD structure requires two impurity implantation steps for forming a high-concentration impurity region and a low-concentration impurity region, but by using the manufacturing method of the present invention, a high-concentration impurity region of a thin film transistor is formed. Since the low-concentration impurity region can be formed at the same time when the region is formed, the number of impurity implantation steps can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.

【0039】さらに下層ゲート電極としてAlあるいは
Alを主成分とする合金を用い、不純物注入工程後に前
記下層ゲート電極の一部を陽極酸化し表面を絶縁膜に改
質することにより、層間絶縁膜がAl23と酸化シリコ
ン膜との二重構造となり、薄膜トランジスタのゲート電
極と信号配線との間の絶縁不良確率が大幅に減少し、歩
留まりが向上した。
Further, Al or an alloy containing Al as a main component is used as the lower layer gate electrode, and after the impurity implantation step, a part of the lower layer gate electrode is anodized to modify the surface into an insulating film, whereby an interlayer insulating film is formed. A double structure of Al 2 O 3 and a silicon oxide film was formed, and the probability of insulation failure between the gate electrode of the thin film transistor and the signal wiring was significantly reduced, and the yield was improved.

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

【図1】本発明の第1の実施例における薄膜トランジス
タの製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 1 is a process sectional view showing a method of manufacturing a thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例における薄膜トランジス
タの製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a method of manufacturing a thin film transistor in a second embodiment of the present invention.

【図3】Al合金エッチング時のエッチング時間に対す
るサイドエッチング長Lの依存性を示す特性図(a)と図
2の要部拡大図(b)である。
FIG. 3 is a characteristic diagram (a) showing the dependence of the side etching length L on the etching time during Al alloy etching and an enlarged view (b) of the main part of FIG. 2.

【図4】低濃度不純物注入領域における抵抗率の上層ゲ
ート電極Ta膜厚に対する電界特性領域抵抗率の特性図
である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of the electric field characteristic region resistivity with respect to the film thickness of the upper gate electrode Ta of the resistivity in the low concentration impurity implantation region.

【図5】本発明の第3の実施例における薄膜トランジス
タの製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 5 is a process sectional view showing the method of manufacturing the thin film transistor in the third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例におけるアクティブマトリッ
クス型液晶表示装置の一絵素の等価回路図(a)と液晶デ
ィスプレイ用アクティブマトリックスアレイの構成図
(b)である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram (a) of one pixel of an active matrix type liquid crystal display device in one embodiment of the present invention and a configuration diagram of an active matrix array for a liquid crystal display.
It is (b).

【図7】従来の多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造
方法の一例を示す工程断面図である。
FIG. 7 is a process cross-sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing a polycrystalline silicon thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,50,71,72…不純物、 11…透光性基板(ガラス基
板)、 12…多結晶シリコン薄膜、 13…ゲート絶縁
膜、 14…ゲート電極(Al合金)、 15…ゲート電極(T
a)、 16…フォトレジスト、 17…低濃度不純物注入領
域、 18…ソース・ドレイン領域、 19…チャネル領
域、 20…層間絶縁膜、 21…ソース・ドレイン配線、
31…薄膜トランジスタ、 32…走査線駆動回路、 33
…データー線駆動回路、 34…絵素、 CLC…液晶容
量、 Cs…信号保持用付加容量、 41…陽極酸化(Al2
3)膜、 51…ポリイミド薄膜、 52…オフセット領
域。
10, 50, 71, 72 ... Impurities, 11 ... Translucent substrate (glass substrate), 12 ... Polycrystalline silicon thin film, 13 ... Gate insulating film, 14 ... Gate electrode (Al alloy), 15 ... Gate electrode (T
a), 16 ... Photoresist, 17 ... Low concentration impurity implantation region, 18 ... Source / drain region, 19 ... Channel region, 20 ... Interlayer insulating film, 21 ... Source / drain wiring,
31 ... Thin film transistor, 32 ... Scan line driving circuit, 33
… Data line drive circuit, 34… Picture element, CLC… Liquid crystal capacity, Cs… Additional capacity for signal holding, 41… Anodic oxidation (Al 2
O 3 ) film, 51 ... Polyimide thin film, 52 ... Offset area.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に珪素を含む半導体薄膜を形成す
る工程と、前記半導体薄膜上に絶縁膜を形成する工程
と、前記絶縁膜上に金属あるいは金属化合物薄膜を形成
する工程と、前記金属あるいは金属化合物薄膜上に有機
薄膜を形成しパターン形成する工程と、前記有機薄膜を
用いて下層の金属あるいは金属酸化物薄膜をエッチング
しゲート電極の形状に加工する工程と、前記有機薄膜を
除去する前に不純物イオンを注入しソースおよびドレイ
ン領域を形成する工程を少なくとも有することを特徴と
する薄膜トランジスタの製造方法。
1. A step of forming a semiconductor thin film containing silicon on a substrate, a step of forming an insulating film on the semiconductor thin film, a step of forming a metal or metal compound thin film on the insulating film, and the metal. Alternatively, a step of forming an organic thin film on the metal compound thin film to form a pattern, a step of etching the underlying metal or metal oxide thin film using the organic thin film to form a gate electrode shape, and removing the organic thin film A method of manufacturing a thin film transistor, which comprises at least a step of implanting impurity ions to form source and drain regions.
【請求項2】 前記金属あるいは金属化合物薄膜として
アルミニウムを主成分とする薄膜を用いることを特徴と
する請求項1記載の薄膜トランジスタの製造方法。
2. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein a thin film containing aluminum as a main component is used as the metal or metal compound thin film.
【請求項3】 前記有機薄膜としてポリイミド薄膜を用
いることを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ
の製造方法。
3. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein a polyimide thin film is used as the organic thin film.
【請求項4】 前記有機薄膜に対する金属あるいは金属
化合物薄膜からなるゲート電極のパターン寸法を0.5μm
以上小さくすることを特徴とする請求項1,2または3
記載の薄膜トランジスタの製造方法。
4. The pattern size of a gate electrode formed of a metal or metal compound thin film with respect to the organic thin film is 0.5 μm.
It is made smaller than the above.
A method for manufacturing the thin film transistor described.
【請求項5】 基板上に珪素を含む半導体薄膜を形成す
る工程と、前記半導体薄膜上に絶縁膜を形成する工程
と、前記絶縁膜上に2種類以上の金属あるいは金属化合
物薄膜を積層したゲート電極を形成する工程と、前記ゲ
ート電極形成後、不純物イオンを注入しソースおよびド
レイン領域を形成する工程を少なくとも有することを特
徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
5. A step of forming a semiconductor thin film containing silicon on a substrate, a step of forming an insulating film on the semiconductor thin film, and a gate in which two or more kinds of metal or metal compound thin films are laminated on the insulating film. A method of manufacturing a thin film transistor comprising at least a step of forming an electrode and a step of implanting impurity ions to form source and drain regions after forming the gate electrode.
【請求項6】 基板上に珪素を含む半導体薄膜を形成す
る工程と、前記半導体薄膜上に絶縁膜を形成する工程
と、前記絶縁膜上の下層に陽極酸化可能な金属あるいは
金属化合物薄膜、上層に下層薄膜の陽極酸化電解液中で
陽極酸化されない金属あるいは金属化合物薄膜を積層し
たゲート電極を形成し、ソースおよびドレイン領域形成
時の不純物イオン注入後に上層ゲート電極の少なくとも
一部を除去したのち下層ゲート電極薄膜の少なくとも一
部表面を絶縁膜に改質する工程を少なくとも有すること
を特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
6. A step of forming a semiconductor thin film containing silicon on a substrate, a step of forming an insulating film on the semiconductor thin film, and an anodizable metal or metal compound thin film and an upper layer on the lower layer on the insulating film. The gate electrode is formed by laminating a metal or metal compound thin film that is not anodized in the anodizing electrolyte solution of the lower layer, and after removing at least a part of the upper gate electrode after impurity ion implantation at the time of forming the source and drain regions, the lower layer is formed. A method of manufacturing a thin film transistor, comprising at least a step of modifying at least a part of the surface of the gate electrode thin film into an insulating film.
【請求項7】 前記ゲート電極として2種類の金属ある
いは金属化合物薄膜を積層した薄膜を用い、下層薄膜の
配線幅を上層薄膜の配線幅より0.5μm以上小さく形成す
ることを特徴とする請求項5または6記載の薄膜トラン
ジスタの製造方法。
7. The thin film in which two kinds of metal or metal compound thin films are laminated is used as the gate electrode, and the wiring width of the lower layer thin film is formed to be 0.5 μm or more smaller than the wiring width of the upper layer thin film. Alternatively, the method of manufacturing a thin film transistor according to Item 6.
【請求項8】 前記ゲート電極として2種類の金属ある
いは金属化合物薄膜を積層した薄膜を用い、上層薄膜の
膜厚を30nm以上、かつ300nm以下とすることを特徴とす
る請求項5,6または7記載の薄膜トランジスタの製造
方法。
8. The thin film in which two kinds of metal or metal compound thin films are laminated is used as the gate electrode, and the film thickness of the upper thin film is 30 nm or more and 300 nm or less. A method for manufacturing the thin film transistor described.
【請求項9】 前記ゲート電極として2種類の金属ある
いは金属化合物薄膜を積層した薄膜を用い、下層薄膜を
アルミニウムを主成分とする薄膜より形成し膜厚を200n
m以上とすることを特徴とする請求項5ないし8記載の
いずれか1項記載の薄膜トランジスタの製造方法。
9. A thin film in which two kinds of metal or metal compound thin films are laminated is used as the gate electrode, and the lower thin film is formed of a thin film containing aluminum as a main component and has a film thickness of 200 n.
9. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 5, wherein the thickness is at least m.
【請求項10】 前記ゲート電極として2種類の金属あ
るいは金属化合物薄膜を積層した薄膜を用い、下層薄膜
のパターン形成にウエットエッチング法を用い、エッチ
ング時間により上層薄膜とのパターン寸法を制御するこ
とを特徴とする請求項5ないし9記載のいずれか1項記
載の薄膜トランジスタの製造方法。
10. A thin film in which two kinds of metal or metal compound thin films are laminated is used as the gate electrode, a wet etching method is used to form a pattern of the lower layer thin film, and the pattern size of the upper layer thin film is controlled by etching time. 10. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 5, wherein the thin film transistor is a thin film transistor.
【請求項11】 前記上層ゲート電極を下層ゲート電極
の陽極酸化時のマスクとして用いることを特徴とする請
求項6ないし10記載のいずれか1項記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。
11. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 6, wherein the upper layer gate electrode is used as a mask during anodic oxidation of the lower layer gate electrode.
【請求項12】 前記不純物注入に注入イオンの質量分
離工程を用いないイオンドーピング装置を用いることを
特徴とする請求項1ないし11記載のいずれか1項記載の
薄膜トランジスタの製造方法。
12. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein an ion doping apparatus that does not use a mass separation step of implanted ions is used for the impurity implantation.
【請求項13】 前記珪素を含む半導体薄膜として多結
晶シリコン薄膜を用いることを特徴とする請求項1ない
し12記載のいずれか1項記載の薄膜トランジスタの製造
方法。
13. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein a polycrystalline silicon thin film is used as the semiconductor thin film containing silicon.
【請求項14】 薄膜トランジスタを集積化した液晶表
示装置において、画面部あるいは駆動回路部の少なくと
も一部を前記請求項1ないし13記載のいずれか1項記載
の薄膜トランジスタにて形成することを特徴とする液晶
表示装置。
14. A liquid crystal display device in which a thin film transistor is integrated, wherein at least a part of a screen portion or a driving circuit portion is formed by the thin film transistor according to any one of claims 1 to 13. Liquid crystal display device.
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