JPH07335891A - Activation method of impurities, thin film transistor and its manufacture, and liquid crystal display - Google Patents

Activation method of impurities, thin film transistor and its manufacture, and liquid crystal display

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JPH07335891A
JPH07335891A JP12283794A JP12283794A JPH07335891A JP H07335891 A JPH07335891 A JP H07335891A JP 12283794 A JP12283794 A JP 12283794A JP 12283794 A JP12283794 A JP 12283794A JP H07335891 A JPH07335891 A JP H07335891A
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Abstract

PURPOSE:To activate impurities implanted in a polycrystalline silicon film, by implanting specific ions in a polycrystalline silicon film on an insulating substrate and an insulating film deposited on the polycrystalline silicon film, by using an ion implanter without using mass separation, implanting hydrogen ions, and heating the insulating substrate in a specific temperature range. CONSTITUTION:Impurity ions 2 formed from mixed gas wherein PH3 of 10% or less is contained and the residual part is composed of helium are implanted through an SiO2 film deposited on a polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate 5, by using an ion implanter without using mass separation. Hydrogen ions 2 formed from a pure oxygen gas are continuously implanted by using an ion implanter without using mass separation. The insulating substrate 5 is heat-treated at a temperature 300 deg.C or higher and 600 deg.C or lower A trace amount of impurities implanted in the polycrystalline silicon film is activated by heat treatment.

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、多結晶シリコン膜中に
打ち込まれた微量の不純物を活性化する方法ならびに薄
膜トランジスタおよびその製造方法ならびに液晶表示装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for activating a trace amount of impurities implanted in a polycrystalline silicon film, a thin film transistor, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置に用いられる画素駆動用の
薄膜トランジスタの重要な特性のひとつにリーク電流の
低減がある。このリーク電流は、可能な限り小さいこと
が好ましく、少なくとも1pAを越えないことが望まれ
る。このリーク電流の低減のための手段として、薄膜ト
ランジスタのチャネル部のシリコン膜の薄膜化や薄膜ト
ランジスタのゲート電極の複数化の効果が報告されてい
る。しかし、チャネル部のシリコン膜の薄膜化には限界
があり、薄膜トランジスタのゲート電極を複数化するこ
とは、液晶表示装置の重要な品質のひとつである開口率
を減少させてしまうという欠点があった。一方で、LD
D(Lightly Doped Drain)構造を
有した薄膜トランジスタを用いると前記のリーク電流を
低減できることが特公平3−38755に報告されてい
る。LDD構造は、確かに前述のような欠点を解決し得
る構造であるが、LDD構造を有した薄膜トランジスタ
を製造するには、例えば、一般の半導体製造技術に用い
られているイオン注入技術を用いた場合は、薄膜トラン
ジスタのソース・ドレイン領域に打ち込まれた不純物の
活性化に600℃以上の高温が必要となる。そのため、
安価なガラス基板を用いる事ができない。また、最近、
開発されている大面積ガラス基板の使用を前提とした質
量分離を用いないイオン注入装置を用いた場合には、ド
ーピングガスに不純物ガスを含み、水素で希釈された混
合ガスを用いて不純物イオンの注入を行うと、300℃
程度の低温で不純物を活性化できることが、M. Matsuo
et al. :Jpn. J. Appl. Phys. 31(1992) 4567や特開平
4−370937に報告されている。図3は、質量分離
を用いないイオン注入装置の一例の断面図である。プラ
ズマ源1から不純物イオン2を引き出し電極3により引
き出し、加速電極4により不純物イオン2を所定のエネ
ルギーになるように加速し、ガラス基板5に形成された
薄膜トランジスタに打ち込み、ソース・ドレイン領域を
形成する。前記の不純物イオン2に与えられるエネルギ
ーは、引き出し電極3の電圧と加速電極4の電圧の総和
で決まる。プラズマの生成には、本例のように13.5
6MHzの高周波を用いて生成する方法以外に、フィラ
メント等を用いる方法がある。しかし、前記に報告され
ている技術では、LDD領域の様な1×1019個/cm3
以下の微量な不純物を600℃未満の低温で活性化する
ことができなかった。LDD領域に含まれる1×1019
個/cm3以下の微量な不純物を600℃未満の低温で活
性化するための方法としては、M. Matsuo e
t al. : Extend Abstract o
f the Conference on Solid
State Devices and Materi
als, Makuhari, 1993 pp.43
7−439に報告されているような不純物の注入後に薄
膜トランジスタのLDD領域にのみ特定量の水素を追加
して注入する方法が提案されている。しかし、前記に報
告されている技術においても、微量の不純物の注入時に
用いるドーピングガスが水素で希釈されているため、当
然のことながら、LDD領域への不純物の注入と同時に
TFT素子全体への水素の注入も生じ、TFT特性の劣
化や追加注入されるLDD領域の水素の注入量の制御が
困難であるという欠点がある。TFT素子への水素の打
ち込みを防止するためには、質量分離を用いないイオン
注入装置のドーピングガスとしてヘリウム希釈のガスを
用いる方法が特開平2−202028に提案されている
が、この方法ではTFT素子のすべての領域への水素の
注入を抑制してしまうため、LDD領域の形成は困難で
ある。
2. Description of the Related Art One of the important characteristics of a thin film transistor for driving a pixel used in a liquid crystal display device is reduction of leak current. This leakage current is preferably as small as possible, and it is desired that it does not exceed at least 1 pA. As a means for reducing the leak current, it has been reported that the effect of thinning the silicon film in the channel portion of the thin film transistor and using a plurality of gate electrodes of the thin film transistor. However, there is a limit to thinning the silicon film in the channel portion, and making a plurality of thin film transistor gate electrodes has a drawback that the aperture ratio, which is one of the important qualities of a liquid crystal display device, is reduced. . On the other hand, LD
It is reported in Japanese Patent Publication No. 3-38755 that the leak current can be reduced by using a thin film transistor having a D (Lightly Doped Drain) structure. The LDD structure is certainly a structure capable of solving the above-mentioned drawbacks, but in order to manufacture a thin film transistor having the LDD structure, for example, an ion implantation technique used in a general semiconductor manufacturing technique was used. In this case, activation of impurities implanted in the source / drain regions of the thin film transistor requires a high temperature of 600 ° C. or higher. for that reason,
Inexpensive glass substrates cannot be used. Also recently
When using an ion implanter that does not use mass separation, which is premised on the use of a large-area glass substrate that has been developed, a mixed gas that contains an impurity gas as a doping gas and is diluted with hydrogen is used to 300 ° C when injected
M. Matsuo is able to activate impurities at low temperature.
et al .: Jpn. J. Appl. Phys. 31 (1992) 4567 and JP-A-4-370937. FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of an ion implantation apparatus that does not use mass separation. Impurity ions 2 are extracted from the plasma source 1 by the extraction electrode 3, the impurity ions 2 are accelerated by the acceleration electrode 4 to have a predetermined energy, and the thin film transistor formed on the glass substrate 5 is implanted to form source / drain regions. . The energy given to the impurity ions 2 is determined by the sum of the voltage of the extraction electrode 3 and the voltage of the acceleration electrode 4. It takes 13.5 to generate plasma as in this example.
There is a method using a filament or the like in addition to the method using a high frequency of 6 MHz. However, in the technique reported above, 1 × 10 19 pieces / cm 3 such as an LDD region is used.
The following trace impurities could not be activated at low temperatures below 600 ° C. 1 × 10 19 contained in the LDD region
As a method for activating a minute amount of impurities of less than 60 pieces / cm 3 at a low temperature of less than 600 ° C., M. Matsue
t al. : Extend Abstract o
f the Conference on Solid
State Devices and Material
als, Makuhari, 1993 pp. 43
A method has been proposed in which a specific amount of hydrogen is additionally implanted only into the LDD region of a thin film transistor after the implantation of impurities as reported in 7-439. However, even in the technique reported above, since the doping gas used at the time of injecting a slight amount of impurities is diluted with hydrogen, it goes without saying that, at the same time when the impurities are injected into the LDD region, hydrogen is entirely supplied to the TFT element. Is also caused, and there is a defect that it is difficult to control the injection amount of hydrogen in the LDD region to be additionally injected and the deterioration of TFT characteristics. In order to prevent the implantation of hydrogen into the TFT element, JP-A-2-202028 proposes a method of using a helium-diluted gas as a doping gas for an ion implantation apparatus that does not use mass separation. The formation of the LDD region is difficult because hydrogen injection is suppressed in all regions of the device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、前記の質量分析を用いないイオン注入装置
を用いて打ち込まれた1×1019個/cm3以下の量の
不純物イオンを、600℃未満の低温で活性化する制御
性に富んだ方法を提供すると共に、LDD構造を有した
薄膜トランジスタを安価なガラス基板上に安定して形成
する方法、並びに液晶表示装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The problem to be solved by the present invention is to remove impurity ions in an amount of 1 × 10 19 ions / cm 3 or less implanted by using the ion implantation apparatus which does not use mass spectrometry. Provided is a method that is activated at a low temperature of less than 600 ° C. and is highly controllable, and a method for stably forming a thin film transistor having an LDD structure on an inexpensive glass substrate, and a liquid crystal display device. is there.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の問題点
を解決するためのものであり、絶縁基板上に形成された
多結晶シリコン膜と前記の多結晶シリコン膜上に堆積さ
れた絶縁膜に、質量分離を用いないイオン注入装置を用
いてドナーあるいはアクセプターとなるガスを含み、残
部がヘリウムからなる混合ガスから生成する全てのイオ
ンを前記の絶縁膜を通して前記の多結晶シリコン膜中に
打ち込み、次に前記の質量分離を用いないイオン注入装
置を用いて、純水素ガスから生成される水素イオンを前
記の絶縁膜を通して前記の多結晶シリコン膜中に打ち込
み、次に前記の絶縁基板を300℃以上に加熱して前記
の多結晶シリコン膜中に打ち込まれた不純物を活性化す
ることを特徴とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems, and a polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate and an insulating film deposited on the polycrystalline silicon film. The film contains a gas serving as a donor or an acceptor by using an ion implanter that does not use mass separation, and all the ions generated from a mixed gas containing helium as the balance pass through the insulating film into the polycrystalline silicon film. Implantation, and then using the ion implantation device without mass separation, hydrogen ions generated from pure hydrogen gas are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film, and then the insulating substrate is It is characterized in that it is heated to 300 ° C. or higher to activate the impurities implanted in the polycrystalline silicon film.

【0005】[0005]

【実施例】【Example】

(実施例1) 図1は、本発明を用いて、絶縁基板上に
形成された500Åの厚さを有する多結晶シリコン膜に
打ち込まれた不純物の燐を、300℃で一時間の熱処理
を施したときのH+イオン打ち込み量に対するシート抵
抗値を示す一実施例である。前記の熱処理温度は、好ま
しくは300℃以上で600℃以下、さらに好ましくは
300℃以上で450℃以下、さらに特に好ましくは3
00℃以上で350℃以下が良い。活性化の温度が低下
すれば、使用でき得るガラス基板の選択肢が増え、より
安価な基板を使用することができる。また、基板の膨張
収縮は小さくなり、薄膜トランジスタの製造におけるア
ライメント誤差を小さくできる利点を有する。前記の多
結晶シリコン膜は、結晶化率が75%以上、好ましくは
90%以上の膜を用いる。前期の多結晶シリコン膜の製
造方法は特に限定されないが、レーザー照射による方法
や減圧化学気相堆積法(LPCVD法)、プラズマ化学
気相堆積法(PCVD法)などを用いることが可能であ
る。図1において、不純物は、図3に示された質量分離
を用いないイオン注入装置を用いて、PH3を0%を越
えて10%以下、好ましくは0.01%を越え5%以
下、更に好ましくは0.1%を越え1%以下で含み、残
部がヘリウムからなる混合ガスから生成するイオンを8
0keVのエネルギーでP+イオン換算で1×1014
/cm2と成るように前記の多結晶シリコン膜に前記の多
結晶シリコン膜上に堆積された1200Åの厚さを有し
たSiO2膜を通して打ち込む。不純物の濃度が10%
を超えると、プラズマ生成室内の不純物の堆積が多くな
り、装置のメンテナンスを頻繁にしなければならなくな
る。また、本発明のように打ち込まれる不純物の濃度が
1×1014個/cm2以下の微量になれば、打ち込み単位
時間あたりの不純物イオン量を1×1012個/cm2・sec
以下にし、打ち込みにおける不純物量の制御性を向上さ
せるためには、不純物となるガスの濃度は1%以下が好
ましい。この時、打ち込まれたP+イオンの前記多結晶
シリコン膜中の最大濃度は、1×1019個/cm3とな
る。同時に前記のシリコン膜にヘリウムイオンが最大濃
度で2×1019個/cm3以上打ち込まれるが、ヘリウム
イオンは電気的に不活性であり、シリコン膜に対して電
気的に何の影響も与えない。連続して前記の質量分離を
用いないイオン注入装置を用いて、100%水素ガスよ
り生成する水素イオンを20keVのエネルギーで打ち
込む。前記の打ち込み時のエネルギーは、半導体装置の
製造に一般的に用いられるイオン注入装置と同様に、ゲ
ート絶縁膜の厚さおよび種類、打ち込みイオン種によっ
て適時調整することが可能であり、本実施例に限定され
るものではない。例えば、図3に示された質量分離を用
いないイオン注入装置を用いた場合、100%水素ガス
から電離されるイオンのほとんどがH2 +であり、水素化
を効率よく実施するために、H2 +の深さ方向の最大濃度
が前記の多結晶シリコン膜と前期のSiO2膜との界面
にくるように打ち込みエネルギーを20keVに設定し
ている。しかし、H+が主なイオンとして生成するよう
な場合には、打ち込み時のエネルギーを10keV程度
にすれば同等の効果が得られる。また、前記のSiO2
膜の膜厚が800Åの場合には、前記の質量分離を用い
ないイオン注入装置を用いて、PH3を0%を越え10
%以下、好ましくは0.01%を越え5%以下、更に好
ましくは0.1%を越え1%以下含み、残部がヘリウム
からなる混合ガスから生成するイオンを50keVのエ
ネルギーでP+イオン換算で、打ち込まれた燐の前記多
結晶シリコン膜中の最大濃度が1×1019個/cm3と成
るように前記の多結晶シリコン膜に前記の多結晶シリコ
ン膜上に堆積された800Åの厚さを有したSiO2
を通して6.5×1013個/cm2打ち込み、連続して前
記の質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、10
0%水素ガスより生成する水素イオンを12keVのエ
ネルギーで打ち込めばよい。本実施例では、前記の不純
物イオンならびに水素イオンを打ち込む場合に、前記の
打ち込まれたイオンのピーク濃度が最大濃度となるよう
に打ち込みのエネルギーを設定しているが、必ずしも前
記の最大濃度が打ち込まれたピーク濃度と一致している
必要はない。打ち込まれたイオンの分布は、正規分布を
示すため、例えば、前記のSiO2膜中に打ち込まれた
イオンのピーク濃度がくるように打ち込みエネルギーを
設定し、広がった分布の裾を用いることも可能であり、
容易に類推できる方法である。すなわち、本発明が打ち
込みエネルギーを限定するものではないことは明らかで
ある。本実施例から判るように、微量の不純物を打ち込
まれた多結晶シリコン膜は、打ち込まれたH+イオン量
が1×1014個/cm2以上で1×1015個/cm2以下の打
ち込み量の時、更に好ましくは3×1014個/cm
以上で7×1014個/cm2以下の打ち込み量の時、即
ち、前記の多結晶シリコン膜中の最大濃度が6×1018
個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲、更に好ま
しくは1.8×1019個/cm3以上で4.2×1019
/cm3以下の範囲にある時に低抵抗化する。これは、打
ち込まれた水素イオンによる多結晶シリコン膜中の不整
結合の終端化の効果と打ち込まれた前記の水素イオンに
よって生じる欠陥との競合によるためである。図2は、
本発明を用いて、絶縁基板上に形成された500Åの厚
さを有する多結晶シリコン膜に打ち込まれた不純物の燐
を300℃で、一時間の熱処理を施したときの燐イオン
の打ち込み量に対するシート抵抗値を示す一実施例であ
る。前記の熱処理温度は、好ましくは300℃以上で6
00℃以下、さらに好ましくは300℃以上で450℃
以下、さらに特に好ましくは300℃以上で350℃以
下が良い。前記の多結晶シリコン膜は、結晶化率が75
%以上、好ましくは90%以上の膜を用いる。図2にお
いて、不純物は、図3に示された質量分離を用いないイ
オン注入装置を用いて、PH3を0%を越えて10%以
下、好ましくは0.01%を越え5%以下、更に好まし
くは0.1%を越え1%以下で含み、残部がヘリウムか
らなる混合ガスから生成するイオンを80keVのエネ
ルギーでP+イオン換算で1×1012個/cm2から1×1
14個/cm2と成るように前記の多結晶シリコン膜に前
記の多結晶シリコン膜上に堆積された1200Åの厚さ
を有したSiO2膜を通して打ち込む。この時、打ち込
まれた燐の前記多結晶シリコン膜中の最大濃度は、1×
1017個/cm3から1.1×1019個/cm3となる。ま
た、この時同時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン
膜中の最大濃度は、1×1018個/cm3以上になるが、
ヘリウムは電気的に不活性であり、シリコン膜に電気的
に何の影響ももたらさない。連続して前記の質量分離を
用いないイオン注入装置を用いて、100%水素ガスよ
り生成する水素イオンを20keVのエネルギーで、打
ち込まれたH+イオン量の前記の多結晶シリコン膜中の
最大濃度が6×1018個/cm3以上で1×1020個/cm3
以下の範囲、更に好ましくは1.8×1019個/cm3
上で4.2×1019個/cm3以下の範囲になるように、
1×1014個/cm2から1×1015個/cm2の範囲、更に
好ましくは3×1014個/cm2以上で7×1014個/cm2
以下の範囲で打ち込む。前記の打ち込み時のエネルギー
は、ゲート絶縁膜の厚さおよび種類、打ち込みイオン種
によって適時調整することが可能であり、本実施例に限
定されるのものではない。図2に示されるように、前記
の多結晶シリコン膜中に打ち込まれた微量の不純物は、
本発明により300℃の熱処理で活性化されることは明
らかである。本発明によれば、ヘリウムを希釈ガスとし
て用いるため、プラズマが安定し、不純物の打ち込み量
の制御性が増加するという効果を奏する。また、ヘリウ
ムイオンは、酸化膜をエッチングすることはなく、シリ
コン膜へのダメージも少ない等の効果を有し、多量に水
素を注入してしまうために起こる不要な特性変化を起こ
すことがない。
(Example 1) FIG. 1 is a schematic view showing that a polycrystalline silicon film having a thickness of 500 Å formed on an insulating substrate is subjected to heat treatment at 300 ° C. for one hour by using phosphorus as an impurity. It is an example showing the sheet resistance value with respect to the amount of H + ion implantation at that time. The heat treatment temperature is preferably 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or higher and 450 ° C. or lower, and even more preferably 3
The temperature is preferably 00 ° C or higher and 350 ° C or lower. If the activation temperature decreases, the number of glass substrates that can be used increases, and a cheaper substrate can be used. In addition, the expansion and contraction of the substrate are reduced, and there is an advantage that an alignment error in manufacturing a thin film transistor can be reduced. As the polycrystalline silicon film, a film having a crystallization rate of 75% or more, preferably 90% or more is used. The method for producing the polycrystalline silicon film in the first period is not particularly limited, but a method using laser irradiation, a low pressure chemical vapor deposition method (LPCVD method), a plasma chemical vapor deposition method (PCVD method), or the like can be used. In FIG. 1, impurities are PH 3 of more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% and less than 5% by using the ion implantation apparatus without mass separation shown in FIG. Preferably, the amount of ions produced from a mixed gas containing more than 0.1% and 1% or less and the balance of helium is 8
Through the SiO 2 film having a thickness of 1200 Å deposited on the polycrystalline silicon film so that the number of P + ions is 1 × 10 14 / cm 2 at an energy of 0 keV. Drive in. Concentration of impurities is 10%
If it exceeds, the amount of impurities accumulated in the plasma generation chamber increases, and the maintenance of the apparatus must be frequently performed. If the concentration of impurities to be implanted is 1 × 10 14 / cm 2 or less as in the present invention, the amount of impurity ions per unit time of implantation is 1 × 10 12 / cm 2 · sec.
Below, in order to improve the controllability of the amount of impurities in the implantation, the concentration of the gas as impurities is preferably 1% or less. At this time, the maximum concentration of the implanted P + ions in the polycrystalline silicon film is 1 × 10 19 / cm 3 . At the same time, helium ions are implanted into the silicon film at a maximum concentration of 2 × 10 19 ions / cm 3 or more, but the helium ions are electrically inactive and have no electrical effect on the silicon film. . Hydrogen ions generated from 100% hydrogen gas are continuously implanted with an energy of 20 keV by using the ion implantation apparatus that does not use the mass separation. The energy at the time of implantation can be appropriately adjusted by the thickness and type of the gate insulating film and the type of implanted ions, as in the case of the ion implantation apparatus generally used for manufacturing semiconductor devices. It is not limited to. For example, in the case of using the ion implantation apparatus shown in FIG. 3, which does not use mass separation, most of the ions ionized from 100% hydrogen gas are H 2 + , and in order to carry out hydrogenation efficiently, The implantation energy is set to 20 keV so that the maximum concentration of 2 + in the depth direction comes to the interface between the polycrystalline silicon film and the SiO 2 film of the previous period. However, when H + is generated as the main ions, the same effect can be obtained by setting the energy at the time of implantation to about 10 keV. In addition, the above-mentioned SiO 2
When the film thickness is 800 Å, PH 3 exceeds 0% and exceeds 10% by using the above-mentioned ion implantation system without mass separation.
% Or less, preferably more than 0.01% and 5% or less, and more preferably more than 0.1% and 1% or less, and the ions generated from a mixed gas with the balance being helium are converted into P + ions at an energy of 50 keV. A thickness of 800Å deposited on the polycrystalline silicon film so that the maximum concentration of implanted phosphorus in the polycrystalline silicon film is 1 × 10 19 pieces / cm 3. 6.5 × 10 13 ions / cm 2 are implanted through the SiO 2 film having the above-mentioned impurities, and the ion implantation device without mass separation is continuously used to obtain 10
Hydrogen ions generated from 0% hydrogen gas may be implanted with an energy of 12 keV. In the present embodiment, when the impurity ions and hydrogen ions are implanted, the implantation energy is set so that the peak concentration of the implanted ions becomes the maximum concentration, but the maximum concentration is not necessarily implanted. It does not have to match the peak concentration determined. Since the distribution of the implanted ions shows a normal distribution, for example, the implantation energy can be set so that the peak concentration of the implanted ions in the SiO 2 film comes and the tail of the broadened distribution can be used. And
This is an easy analogy. That is, it is clear that the present invention does not limit the implantation energy. As can be seen from this example, in the polycrystalline silicon film in which a slight amount of impurities are implanted, the amount of implanted H + ions is 1 × 10 14 ions / cm 2 or more and 1 × 10 15 ions / cm 2 or less. In the case of quantity, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2
When the implantation amount is 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less, that is, the maximum concentration in the polycrystalline silicon film is 6 × 10 18.
1 × 10 20 / cm 3 or less in the range in number / cm 3 or more, still low preferably when in the range of 4.2 × 10 19 atoms / cm 3 or less 1.8 × 10 19 atoms / cm 3 or more To resist. This is due to the effect of termination of asymmetric bonds in the polycrystalline silicon film by the implanted hydrogen ions and competition with the defects caused by the implanted hydrogen ions. Figure 2
According to the present invention, phosphorus as an impurity implanted into a polycrystalline silicon film having a thickness of 500 Å formed on an insulating substrate at 300 ° C. is subjected to a heat treatment for one hour with respect to the implantation amount of phosphorus ions. It is one example which shows a sheet resistance value. The heat treatment temperature is preferably 300 ° C. or higher and 6
00 ° C or lower, more preferably 300 ° C or higher and 450 ° C
The temperature is more preferably 300 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. The polycrystalline silicon film has a crystallization rate of 75.
% Or more, preferably 90% or more of the film is used. In FIG. 2, impurities are obtained by using the ion implantation apparatus shown in FIG. 3 which does not use mass separation, and PH 3 is more than 0% and 10% or less, preferably more than 0.01% and 5% or less, It is preferable that the amount of ions generated from the mixed gas containing 0.1% or more and more than 0.1% and the balance being helium is 1 × 10 12 ions / cm 2 to 1 × 1 in terms of P + ions at an energy of 80 keV.
The SiO 2 film having a thickness of 1200 Å deposited on the polycrystalline silicon film is implanted into the polycrystalline silicon film so that the number becomes 0 14 pieces / cm 2 . At this time, the maximum concentration of implanted phosphorus in the polycrystalline silicon film is 1 ×
From 10 17 pieces / cm 3 to 1.1 × 10 19 pieces / cm 3 . In addition, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film at this time is 1 × 10 18 pieces / cm 3 or more,
Helium is electrically inactive and has no electrical effect on the silicon film. Using the ion implantation apparatus without using the above mass separation, hydrogen ions produced from 100% hydrogen gas at an energy of 20 keV and the maximum concentration of the implanted H + ions in the polycrystalline silicon film were obtained. Is 6 × 10 18 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3
The following range, more preferably within a range of 1.8 × 10 19 pieces / cm 3 or more and 4.2 × 10 19 pieces / cm 3 or less,
The range of 1 × 10 14 pieces / cm 2 to 1 × 10 15 pieces / cm 2 , more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2
Enter within the following range. The energy at the time of implantation can be adjusted at any time depending on the thickness and type of the gate insulating film and the type of implanted ions, and is not limited to this embodiment. As shown in FIG. 2, the trace amount of impurities implanted in the polycrystalline silicon film is
It is apparent that the present invention activates the heat treatment at 300 ° C. According to the present invention, since helium is used as the diluent gas, the plasma is stabilized, and the controllability of the amount of implanted impurities is increased. In addition, helium ions do not etch the oxide film, have less damage to the silicon film, and do not cause unnecessary characteristic changes that occur due to the implantation of a large amount of hydrogen.

【0006】(実施例2) 図4は、本発明を用いて製
造された薄膜トランジスタの一実施例の断面図である。
ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するSiO2
膜6、薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚500
Å程度の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜8として形
成された1200Åの膜厚を有するSiO2膜、Taや
Al、Crからなるゲート電極9、薄膜トランジスタの
-型のソース・ドレイン領域10、SiO2で形成され
た層間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極12、
AlあるいはITOで形成されるドレイン電極13を示
す。図5の工程図を用いて、図4の実施例を説明する。
先ず図5(a)に示すように、ガラス基板5上に絶縁膜
としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆積する。前
記のSiO2膜6は基板に含まれている重金属などが、
熱処理時に素子部に拡散するのを防ぐのが目的であり、
基板の純度が十分高ければ必要としない。次に不純物を
含まない多結晶シリコン膜7を500Å程度の厚さで堆
積し、パタンニングする。前記多結晶シリコンの結晶化
率は75%以上、好ましくは90%以上の膜を用いる。
次にSiO2膜を1200Å程度の厚さで堆積しゲート
絶縁膜8を形成する。次にAl、CrやTaなどの低抵
抗の金属をスパッタ法などで6000Å程度の厚さで堆
積し、パタンニングしてゲ−ト電極9を形成する。次に
図5(b)に示すように、図3に示す質量分析を用いな
いイオン注入装置を用いて、PH3を0%を越え10%
以下、好ましくは0.01%を越え5%以下、更に好ま
しくは0.1%を越え1%以下の濃度で含み、残部がヘ
リウムから成るドーピングガスから生成する全てのイオ
ン14を、P+イオンの打ち込み量が3×1013個/c
以上で1×1014個/cm2以下の範囲、更に好ま
しくは3×1013個/cm2以上で7×1013個/cm2以下
の範囲となるように80keV程度のエネルギーで打ち
込む。また、この時同時に打ち込まれたヘリウムの前記
シリコン膜中の最大濃度は、3×1018個/cm3以上に
なるが、ヘリウムは電気的に不活性であり、薄膜トラン
ジスタの電気的特性に何の影響ももたらさない。次に図
5(c)に示すように、前記の質量分析を用いないイオ
ン注入装置を用いて、純水素をドーピングガスとして生
成する全てのイオン15を、20keV程度のエネルギ
ーで1×1014個/cm2以上で1×1015個/cm2以下の
範囲、更に好ましくは3×1014個/cm2以上で7×1
14個/cm2以下の範囲で打ち込み、n-型のソース・ド
レイン領域10を形成する。打ち込み時のエネルギー
は、ゲート絶縁膜の厚さによって適時調整すればよく、
本実施例に限定されるのもではない。本方法により、不
純物が打ち込まれた多結晶シリコン膜の結晶性は保持さ
れると同時に、水素によって多結晶シリコン膜中の欠陥
が埋められる。次に図5(d)に示すように、ソース・
ドレイン領域の不純物を300℃、1時間の熱処理をお
こなって活性化し、層間絶縁膜11としてSiO2膜を
5000Å以上の厚さで堆積し、ソース・ドレイン領域
10にコンタクトホールを形成し、ソース・ドレイン領
域にAlやITOなどで電極16を形成する。本発明に
より、LDD構造を有した薄膜トランジスタを、300
℃程度の低温で、安定的に製造することが可能である。
Example 2 FIG. 4 is a sectional view of an example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.
SiO 2 for preventing diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
Film 6, film thickness 500 to be a channel portion of a thin film transistor
A polycrystalline silicon film 7 having a thickness of about Å, a SiO 2 film having a film thickness of 1200 Å formed as a gate insulating film 8, a gate electrode 9 made of Ta, Al or Cr, an n type source / drain region 10 of a thin film transistor, An interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , a source electrode 12 made of Al,
A drain electrode 13 made of Al or ITO is shown. The embodiment of FIG. 4 will be described with reference to the process chart of FIG.
First, as shown in FIG. 5A, a SiO 2 film 6 as an insulating film is deposited on the glass substrate 5 to a thickness of 2000 Å. The SiO 2 film 6 is made of a heavy metal contained in the substrate,
The purpose is to prevent diffusion to the element part during heat treatment,
It is not necessary if the purity of the substrate is sufficiently high. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is deposited to a thickness of about 500Å and patterned. A film having a crystallization rate of the polycrystalline silicon of 75% or more, preferably 90% or more is used.
Next, a SiO 2 film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, a low resistance metal such as Al, Cr or Ta is deposited by a sputtering method to a thickness of about 6000 Å and patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 5 (b), using an ion implantation apparatus that does not use the mass spectrometer shown in FIG. 3, the PH 3 10% over 0%
All the ions 14 produced from the doping gas, which are contained in a concentration of 0.01% to 5% and more preferably 0.1% to 1% and more preferably 0.1% to 1%, are P + ions. The driving amount is 3 × 10 13 pieces / c
Implanting with an energy of about 80 keV so as to be in a range of 1 × 10 14 pieces / cm 2 or less at m 2 or more, more preferably 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less. . Further, at this time, the maximum concentration of helium implanted at the same time in the silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, but helium is electrically inactive and has no influence on the electrical characteristics of the thin film transistor. It has no effect. Next, as shown in FIG. 5 (c), by using the above-mentioned ion implantation apparatus that does not use mass spectrometry, 1 × 10 14 of all the ions 15 that generate pure hydrogen as a doping gas are generated at an energy of about 20 keV. / Cm 2 or more and 1 × 10 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 1
Implantation is performed within a range of 0 14 / cm 2 or less to form n type source / drain regions 10. The energy at the time of implantation may be adjusted appropriately depending on the thickness of the gate insulating film,
The present invention is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG.
Impurities in the drain region are activated by performing heat treatment at 300 ° C. for 1 hour, an SiO 2 film is deposited as an interlayer insulating film 11 to a thickness of 5000 Å or more, contact holes are formed in the source / drain regions 10, and source / drain regions 10 are formed. The electrode 16 is formed of Al, ITO or the like in the drain region. According to the present invention, a thin film transistor having an LDD structure is manufactured by
It is possible to manufacture stably at a low temperature of about ℃.

【0007】図6は、本発明を用いて製造された薄膜ト
ランジスタにおいて、VDSを4V、VGを10Vとした
時のドレイン電流17およびVDSを4V、VGを−10
Vとした時のドレイン電流18と燐の打ち込み量との相
関を示す図である。図6から、前記の燐の打ち込み量が
3×1013個/cm2以上で1×1014個/cm2以下の範
囲、更に好ましくは3×1013個/cm2以上で7×10
13個/cm2以下の範囲、即ち、多結晶シリコン膜中の燐
の最大濃度が3×1018個/cm3以上で1×1019個/c
m3以下、更に好ましくは3×1018個/cm3以上で7×
1018個/cm3以下の範囲において、薄膜トランジスタ
のゲート電極とドレイン領域の間の電界が緩和され、薄
膜トランジスタのリーク電流を低減させることが可能で
あることが判る。
FIG. 6 shows a thin film transistor manufactured according to the present invention, in which V DS is 4 V and V G is 10 V, drain current 17 and V DS are 4 V and V G is −10.
It is a figure which shows the correlation of the drain current 18 when V is set, and the implantation amount of phosphorus. From FIG. 6, the above-mentioned phosphorus implantation amount is in the range of 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 1 × 10 14 pieces / cm 2 or less, and more preferably 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 7 × 10.
In the range of 13 pieces / cm 2 or less, that is, when the maximum concentration of phosphorus in the polycrystalline silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, 1 × 10 19 pieces / c
m 3 or less, more preferably 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more and 7 ×
It is understood that in the range of 10 18 cells / cm 3 or less, the electric field between the gate electrode and the drain region of the thin film transistor is relaxed, and the leak current of the thin film transistor can be reduced.

【0008】(実施例3) 図7は、本発明を用いて製
造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図であ
る。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するSi
2膜6、薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚5
00Å程度の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として
形成された1200Åの膜厚を有するSiO2膜8、T
aやAl、Crからなるゲート電極9、薄膜トランジス
タのn-型のソース・ドレイン領域10、薄膜トランジ
スタのコンタクトホール直下に設けられたn+層19、
SiO2で形成された層間絶縁膜11、Alで形成され
るソース電極12、AlあるいはITOで形成されるド
レイン電極13を示す。図8の工程図を用いて、図7の
実施例を説明する。先ず図8(a)に示すように、ガラ
ス基板5上に絶縁膜としてSiO2膜6を2000Åの
厚さで堆積する。前記のSiO2膜6は基板に含まれて
いる重金属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを防
ぐのが目的であり、基板の純度が十分高ければ必要とし
ない。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を50
0Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多結
晶シリコンの結晶化率は75%以上、好ましくは90%
以上の膜を用いる。次にSiO2膜を1200Å程度の
厚さで堆積しゲート絶縁膜8を形成する。次にAl、C
rやTaなどの低抵抗の金属をスパッタ法などで600
0Å程度の厚さで堆積し、パタンニングしてゲ−ト電極
9を形成する。次に図8(b)に示すように、図3に示
した質量分析を用いないイオン注入装置を用いて、PH
3を0%を越え10%以下、好ましくは0.01%を越
え5%以下、更に好ましくは0.1%を越え1%以下の
濃度で含み、残部がヘリウムから成るドーピングガスか
ら生成する全てのイオン14を、P+イオンの打ち込み
量が3×1013個/cm2以上で1×1014個/cm2以下の
範囲、更に好ましくは3×1013個/cm2以上で7×1
13個/cm2以下の範囲となるように80keV程度の
エネルギーで打ち込む。また、この時同時に打ち込まれ
たヘリウムの前記シリコン膜中の最大濃度は、3×10
18個/cm3以上になるが、ヘリウムは電気的に不活性で
あり、薄膜トランジスタの電気的特性に何の影響ももた
らさない。次に図8(c)に示すように、前記の質量分
析を用いないイオン注入装置を用いて、純水素をドーピ
ングガスとして生成する全てのイオン15を、20ke
V程度のエネルギーで1×1014個/cm2以上で1×1
1 5個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1014
/cm2以上で7×1014個/cm2以下の範囲で打ち込み、
-型のソース・ドレイン領域10を形成する。打ち込
み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の厚さによって適時
調整すればよく、本実施例に限定されるものではない。
本方法により、不純物が打ち込まれた多結晶シリコン膜
の結晶性は保持されると同時に、水素によって多結晶シ
リコン膜中の欠陥が埋められる。次に図8(d)に示す
ように、層間絶縁膜11としてSiO2膜を5000Å
以上の厚さで堆積し、次にソース・ドレイン領域10に
コンタクトホールを形成し、前記の質量分離を用いない
イオン注入装置を用いて、PH3を0%を越え10%以
下、好ましくは0.01%を越え5%以下の濃度で含
み、残部がH2あるいはヘリウムから成るドーピングガ
スから生成する全てのイオン20を、P+イオンの打ち
込み量が1×1015個/cm2以上で、前記の不純物燐の
濃度のピークが前記のコンタクトホール下部の多結晶シ
リコン膜の中央付近となるように30keVのエネルギ
ーで打ち込み、n+層19を形成する。前記のn+層の形
成においては、打ち込みに使用するドーピングガスの希
釈ガスはH2あるいはヘリウムのいずれのガスも使用可
能である。また、前記のドーピングガスの濃度は、短時
間注入のために、可能な限り濃いことが望ましい。最後
に図8(e)に示すようにソース・ドレイン領域の不純
物を300℃、1時間の熱処理をおこなって活性化し、
ソース・ドレイン領域のコンタクトホールにAlやIT
Oなどで電極16を形成する。本実施例では、薄膜トラ
ンジスタのソース・ドレイン領域と、Al、ITOなど
の電極とのコンタクト部に、不純物を高濃度に打ち込ま
れた多結晶シリコン層が存在するため、前記の電極とソ
ース・ドレイン領域とのコンタクト抵抗を小さくするこ
とが可能である。また、前記の不純物を高濃度に打ち込
まれた多結晶シリコン層を設けるために特別なマスクを
必要としない。
Example 3 FIG. 7 is a sectional view of another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention. Si for preventing diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
O 2 film 6, film thickness 5 to be the channel part of the thin film transistor
Polycrystalline silicon film 7 of about 00Å, SiO 2 film 8 having a film thickness of 1200Å formed as a gate insulating film, T
a, a gate electrode 9 made of Al, Cr, an n type source / drain region 10 of the thin film transistor, an n + layer 19 provided immediately below a contact hole of the thin film transistor,
An interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , a source electrode 12 made of Al, and a drain electrode 13 made of Al or ITO are shown. The embodiment of FIG. 7 will be described with reference to the process chart of FIG. First, as shown in FIG. 8A, a SiO 2 film 6 as an insulating film is deposited on the glass substrate 5 to a thickness of 2000 Å. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, the polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is formed into 50
Deposit and pattern with a thickness of 0Å. The crystallization rate of the polycrystalline silicon is 75% or more, preferably 90%
The above film is used. Next, a SiO 2 film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, Al, C
600 with low resistance metal such as r and Ta by sputtering method
The gate electrode 9 is formed by depositing with a thickness of about 0Å and patterning. Next, as shown in FIG. 8 (b), the ion implantation apparatus without mass spectrometry shown in FIG.
3 10% or less than 0%, preferably 5% than 0.01% or less, more preferably comprises less than 1% concentration exceeds 0.1%, all generated from a doping gas balance being helium the ion 14, P + implantation of ions 3 × 10 13 / cm 2 or more at 1 × 10 14 / cm 2 or less in the range, more preferably 3 × 10 13 / cm 2 or more at 7 × 1
Implantation is performed with energy of about 80 keV so as to be a range of 0 13 pieces / cm 2 or less. Further, at this time, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film is 3 × 10 5.
Although it is 18 pieces / cm 3 or more, helium is electrically inactive and has no influence on the electrical characteristics of the thin film transistor. Next, as shown in FIG. 8 (c), all ions 15 generated with pure hydrogen as a doping gas are converted to 20 ke
1 × 1 with energy of V about 1 × 10 14 pieces / cm 2 or more
0 1 5 / cm 2 or less in the range, more preferably implanted at 3 × 10 14 / cm 2 or more at 7 × 10 14 / cm 2 or less in the range,
An n type source / drain region 10 is formed. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment.
According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 8D, a SiO 2 film is formed as an interlayer insulating film 11 at a thickness of 5000 Å.
PH 3 is deposited to the above thickness, then contact holes are formed in the source / drain regions 10, and PH 3 is more than 0% and 10% or less, preferably 0 by using the above ion implantation apparatus without mass separation. All the ions 20 which are contained at a concentration of more than 0.01% and 5% or less and the balance is H 2 or helium, and the implantation amount of P + ions is 1 × 10 15 / cm 2 or more, The n + layer 19 is formed by implanting with an energy of 30 keV so that the concentration peak of the impurity phosphorus is near the center of the polycrystalline silicon film below the contact hole. In the formation of the n + layer, any of H 2 and helium can be used as the doping gas for the doping gas used for implantation. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Finally, as shown in FIG. 8E, the impurities in the source / drain regions are heat-treated at 300 ° C. for 1 hour to be activated,
Al or IT in the contact hole of the source / drain region
The electrode 16 is formed of O or the like. In this embodiment, since a polycrystalline silicon layer having a high concentration of impurities is present at the contact portion between the source / drain region of the thin film transistor and the electrode such as Al or ITO, the electrode and the source / drain region are It is possible to reduce the contact resistance with. Further, no special mask is required to provide the polycrystalline silicon layer in which the above impurities are implanted in high concentration.

【0009】(実施例4) 図9は、本発明を用いて製
造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図であ
る。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するSi
2膜6、薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚5
00Å程度の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として
形成された1200Åの膜厚を有するSiO2膜8、T
aやAl、Crからなるゲート電極9、薄膜トランジス
タのn-型のソース・ドレイン領域10、薄膜トランジ
スタのn+型のソース・ドレイン領域19、SiO2で形
成された層間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極
12、AlあるいはITOで形成されるドレイン電極1
3を示す。図10の工程図を用いて、図9の実施例を説
明する。先ず図10(a)に示すように、ガラス基板5
上に絶縁膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆
積する。前記のSiO2膜6は基板に含まれている重金
属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを防ぐのが目
的であり、基板の純度が十分高ければ必要としない。次
に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を500Å程度
の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多結晶シリコ
ンの結晶化率は75%以上、好ましくは90%以上の膜
を用いる。次にSiO2膜を1200Å程度の厚さで堆
積しゲート絶縁膜8を形成する。次にAl、CrやTa
などの低抵抗の金属をスパッタ法などで6000Å程度
の厚さで堆積し、パタンニングしてゲ−ト電極9を形成
する。次に図10(b)に示すように、図3に示す質量
分析を用いないイオン注入装置を用いて、PH3を0%
を越え10%以下、好ましくは0.01%を越え5%以
下、更に好ましくは0.1%を越え1%以下の濃度で含
み、残部がヘリウムから成るドーピングガスから生成す
る全てのイオン14を、P+イオンの打ち込み量が3×
1013個/cm2以上で1×1014個/cm2以下の範囲、更
に好ましくは3×1013個/cm2以上で7×1013個/c
m2以下の範囲となるように80keV程度のエネルギー
で打ち込む。また、この時同時に打ち込まれたヘリウム
の前記シリコン膜中の最大濃度は、3×1018個/cm3
以上になるが、ヘリウムは電気的に不活性であり、薄膜
トランジスタの電気的特性に何の影響ももたらさない。
次に図10(c)に示すように、前記の質量分析を用い
ないイオン注入装置を用いて、純水素をドーピングガス
として生成する全てのイオン15を、20keV程度の
エネルギーで1×1014個/cm2以上で1×1015個/c
m2以下の範囲、更に好ましくは3×1014個/cm2以上
で7×1014個/cm2以下の範囲で打ち込み、n-型のソ
ース・ドレイン領域10を形成する。打ち込み時のエネ
ルギーは、ゲート絶縁膜の厚さによって適時調整すれば
よく、本実施例に限定されるものではない。本方法によ
り、不純物が打ち込まれた多結晶シリコン膜の結晶性は
保持されると同時に、水素によって多結晶シリコン膜中
の欠陥が埋められる。次に図10(d)に示すように、
前記のゲート電極を含む薄膜トランジスタの一部をレジ
ストやポリイミドなどの有機材料あるいはゲート電極、
ゲート絶縁膜と選択的にエッチング除去される無機材
料、例えばTaをゲート電極に用いた場合にはAlやC
rなどを用いてマスクをし、前記の質量分離を用いない
イオン注入装置を用いて、PH3を0%を越え10%以
下、好ましくは0.01%を越え5%以下の濃度で含
み、残部がH2あるいはヘリウムから成るドーピングガ
スから生成する全てのイオン20を、P+イオンの打ち
込み量が1×1015個/cm2以上となるように80ke
V程度のエネルギーで打ち込み、前記の薄膜トランジス
タのソース・ドレイン領域にn+層を形成する。前記の
+層の形成においては、打ち込みに使用するドーピン
グガスの希釈ガスはH2あるいはヘリウムのいずれのガ
スも使用可能である。また、前記のドーピングガスの濃
度は、短時間注入のために、可能な限り濃いことが望ま
しい。次に図10(e)に示すように、層間絶縁膜11
としてSiO2膜を5000Å以上の厚さで堆積し、次
にソース・ドレイン領域10にコンタクトホールを形成
する。最後にソース・ドレイン領域の不純物を300
℃、1時間の熱処理をおこなって活性化し、ソース・ド
レイン領域のコンタクトホールにAlやITOなどで電
極16を形成する。本実施例では、薄膜トランジスタの
ソース・ドレイン領域と、Al、ITOなどの電極との
コンタクト部に、不純物を高濃度に打ち込まれた多結晶
シリコン層が存在するため、前記の電極とソース・ドレ
イン領域とのコンタクト抵抗を小さくすることが可能で
ある。また、併せて、n+層を形成するときの打ち込み
エネルギーを大きくできる為に、イオンビーム電流を大
きくでき、生産性が向上するという利点がある。
Example 4 FIG. 9 is a sectional view of another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention. Si for preventing diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
O 2 film 6, film thickness 5 to be the channel part of the thin film transistor
Polycrystalline silicon film 7 of about 00Å, SiO 2 film 8 having a film thickness of 1200Å formed as a gate insulating film, T
a, a gate electrode 9 made of Al, Cr, an n type source / drain region 10 of a thin film transistor, an n + type source / drain region 19 of a thin film transistor, an interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , and Al Source electrode 12 and drain electrode 1 formed of Al or ITO
3 is shown. The embodiment of FIG. 9 will be described with reference to the process chart of FIG. First, as shown in FIG. 10A, the glass substrate 5
A SiO 2 film 6 as an insulating film is deposited thereon with a thickness of 2000 Å. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is deposited to a thickness of about 500Å and patterned. A film having a crystallization rate of the polycrystalline silicon of 75% or more, preferably 90% or more is used. Next, a SiO 2 film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, Al, Cr and Ta
A low resistance metal such as is deposited to a thickness of about 6000 Å by sputtering or the like, and is patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 10 (b), PH 3 was set to 0% by using the ion implantation apparatus without mass spectrometry shown in FIG.
To 10% or less, preferably 0.01% to 5% or less, more preferably 0.1% to 1% or less, with the balance being all ions 14 generated from the doping gas consisting of helium. , P + ion implantation amount is 3 ×
A range of 10 13 pieces / cm 2 or more and 1 × 10 14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 13 pieces / c
Implant with an energy of about 80 keV so that the range is m 2 or less. In addition, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film at this time is 3 × 10 18 pieces / cm 3
As described above, helium is electrically inactive and does not affect the electrical characteristics of thin film transistors.
Next, as shown in FIG. 10 (c), by using the above-mentioned ion implantation apparatus without mass spectrometry, 1 × 10 14 ions 15 are generated with an energy of about 20 keV as pure ions 15 generated as a doping gas. / Cm 2 or more 1 × 10 15 pieces / c
The n -type source / drain region 10 is formed by implanting in the range of m 2 or less, more preferably in the range of 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG.
A part of the thin film transistor including the gate electrode is a resist or an organic material such as polyimide or a gate electrode,
An inorganic material that is selectively etched away from the gate insulating film, such as Al or C when Ta is used for the gate electrode
masked with r or the like and using the above-mentioned ion implantation device without mass separation, containing PH 3 in a concentration of more than 0% and 10% or less, preferably more than 0.01% and 5% or less, All the ions 20 generated from the doping gas whose balance consists of H 2 or helium are set to 80 ke so that the implantation amount of P + ions is 1 × 10 15 ions / cm 2 or more.
Implanting with an energy of about V forms an n + layer in the source / drain regions of the thin film transistor. In the formation of the n + layer, any of H 2 and helium can be used as the doping gas for the doping gas used for implantation. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Next, as shown in FIG. 10E, the interlayer insulating film 11
As a SiO 2 film, a thickness of 5000 Å or more is deposited, and then contact holes are formed in the source / drain regions 10. Finally, the impurities in the source / drain region are set to 300
Heat treatment is performed at 1 ° C. for 1 hour to activate the electrodes, and the electrodes 16 are formed in the contact holes in the source / drain regions with Al or ITO. In this embodiment, since a polycrystalline silicon layer having a high concentration of impurities is present at the contact portion between the source / drain region of the thin film transistor and the electrode such as Al or ITO, the electrode and the source / drain region are It is possible to reduce the contact resistance with. In addition, since the implantation energy for forming the n + layer can be increased, the ion beam current can be increased and the productivity can be improved.

【0010】(実施例5) 図11は、本発明を用いて
製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図であ
る。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するSi
2膜6、薄膜トランジスタのソース・ドレインの一部
となる膜厚1000Å程度の多結晶シリコン膜21、薄
膜トランジスタのチャネル部となる膜厚500Å程度の
多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として形成された1
200Åの膜厚を有するSiO2膜8、TaやAl、C
rからなるゲート電極9、薄膜トランジスタのn型の
ソース・ドレイン領域10、SiOで形成された層間
絶縁膜11、Alで形成されるソース電極12、Alあ
るいはITOで形成されるドレイン電極13を示す。図
12の工程図を用いて、図11の実施例を説明する。先
ず図12(a)に示すように、ガラス基板5上に絶縁膜
としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆積し、次に
多結晶シリコン膜21を1000Åの厚さで堆積し、パ
タンニングする。前記のSiO2膜6は基板に含まれて
いる重金属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを防
ぐのが目的であり、基板の純度が十分高ければ必要とし
ない。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を50
0Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多結
晶シリコン膜7および21の結晶化率は75%以上、好
ましくは90%以上の膜を用いる。次にSiO2膜を1
200Å程度の厚さで堆積しゲート絶縁膜8を形成す
る。次にAl、CrやTaなどの低抵抗の金属をスパッ
タ法などで6000Å程度の厚さで堆積し、パタンニン
グしてゲ−ト電極9を形成する。次に図12(b)に示
すように、図3に示す質量分析を用いないイオン注入装
置を用いて、PH3を0%を越え10%以下、好ましく
は0.01%を越え5%以下、更に好ましくは0.1%
を越え1%以下の濃度で含み、残部がヘリウムから成る
ドーピングガスから生成する全てのイオン14を、P+
イオンの打ち込み量が3×1013個/cm2以上で1×1
14個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1013
/cm2以上で7×1013個/cm2以下の範囲となるように
80keV程度のエネルギーで打ち込む。また、この時
同時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン膜中の最大
濃度は、3×1018個/cm3以上になるが、ヘリウムは
電気的に不活性であり、薄膜トランジスタの電気的特性
に何の影響ももたらさない。次に図12(c)に示すよ
うに、前記の質量分析を用いないイオン注入装置を用い
て、純水素をドーピングガスとして生成する全てのイオ
ン15を、20keV程度のエネルギ−で1×1014
/cm2以上で1×1015個/cm2以下の範囲、更に好まし
くは3×1014個/cm2以上で7×1014個/cm2以下の
範囲で打ち込み、n-型のソース・ドレイン領域10を
形成する。打ち込み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の
厚さによって適時調整すればよく、本実施例に限定され
るのもではない。本方法により、不純物が打ち込まれた
多結晶シリコン膜の結晶性は保持されると同時に、水素
によって多結晶シリコン膜中の欠陥が埋められる。次に
図12(d)に示すように、ソース・ドレイン領域の不
純物を窒素雰囲気中で300℃、1時間の熱処理をおこ
なって活性化し、層間絶縁膜11としてSiO2膜を5
000Å以上の厚さで堆積し、ソース・ドレイン領域1
0にコンタクトホールを形成し、ソース・ドレイン領域
にAlやITOなどで電極16を形成する。本実施例で
は、薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域の多結晶
シリコン膜の膜厚が厚く、従って、前記のソース・ドレ
イン領域の抵抗値を低減することができる。また、コン
タクトホールをドライエッチング法で形成する場合に
は、十分なオーバーエッチングを行うことが可能とな
り、プロセスの安定性が向上するという利点を有する。
Embodiment 5 FIG. 11 is a sectional view of another embodiment of a thin film transistor manufactured by using the present invention. Si for preventing diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
An O 2 film 6, a polycrystalline silicon film 21 having a film thickness of about 1000 Å which becomes a part of the source / drain of a thin film transistor, a polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500 Å which becomes a channel part of a thin film transistor, and a gate insulating film were formed. 1
SiO 2 film 8 with a film thickness of 200Å, Ta, Al, C
a gate electrode 9 made of r, an n type source / drain region 10 of a thin film transistor, an interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , a source electrode 12 made of Al, and a drain electrode 13 made of Al or ITO. Show. The embodiment of FIG. 11 will be described with reference to the process chart of FIG. First, as shown in FIG. 12A, a SiO 2 film 6 is deposited as an insulating film on the glass substrate 5 to a thickness of 2000 Å, and then a polycrystalline silicon film 21 is deposited to a thickness of 1000 Å and then patterned. To do. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, the polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is formed into 50
Deposit and pattern with a thickness of 0Å. The polycrystalline silicon films 7 and 21 have a crystallization rate of 75% or more, preferably 90% or more. Next, the SiO 2 film 1
The gate insulating film 8 is formed by depositing it with a thickness of about 200Å. Next, a low resistance metal such as Al, Cr or Ta is deposited by a sputtering method to a thickness of about 6000 Å and patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 12 (b), using an ion implantation apparatus shown in FIG. 3 which does not use mass spectrometry, PH 3 exceeds 0% and 10% or less, preferably 0.01% and 5% or less. , And more preferably 0.1%
Of all the ions 14 generated from the doping gas containing helium with a concentration of more than 1% and less than 1%, P +
1 × 1 when the ion implantation amount is 3 × 10 13 ions / cm 2 or more
The implantation is performed with an energy of about 80 keV so as to be a range of 0 14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less. Further, at this time, the maximum concentration of helium implanted at the same time in the silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, but helium is electrically inactive and has no influence on the electrical characteristics of the thin film transistor. It has no effect. Next, as shown in FIG. 12C, all the ions 15 generated by using pure hydrogen as a doping gas are subjected to 1 × 10 14 at an energy of about 20 keV by using the ion implantation apparatus which does not use the mass spectrometry. pieces / cm 2 or more at 1 × 10 15 / cm 2 or less in the range, more preferably implanted at 3 × 10 14 / cm 2 or more at 7 × 10 14 / cm 2 or less in the range of n - -type source Form the drain region 10. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 12D, the impurities in the source / drain regions are activated by performing a heat treatment at 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and an SiO 2 film is formed as an interlayer insulating film 11 by etching.
Source / drain region 1 deposited with a thickness of 000Å or more
A contact hole is formed at 0, and an electrode 16 is formed in the source / drain region with Al or ITO. In this embodiment, the polycrystalline silicon film in the source / drain region of the thin film transistor is thick, and therefore the resistance value of the source / drain region can be reduced. Further, when the contact hole is formed by the dry etching method, it is possible to perform sufficient over-etching, and there is an advantage that the process stability is improved.

【0011】(実施例6) 図13は、本発明を用いて
製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図であ
る。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するSi
2膜6、薄膜トランジスタのソース・ドレインの一部
となる膜厚1000Å程度の多結晶シリコン膜21、薄
膜トランジスタのチャネル部となる膜厚500Å程度の
多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として形成された1
200Åの膜厚を有するSiO2膜8、TaやAl、C
rからなるゲート電極9、薄膜トランジスタのn-型の
ソース・ドレイン領域10、薄膜トランジスタのn+
のソース・ドレイン領域19、SiO2で形成された層
間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極12、Al
あるいはITOで形成されるドレイン電極13を示す。
図14の工程図を用いて、図13の実施例を説明する。
先ず図14(a)に示すように、ガラス基板5上に絶縁
膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆積し、次
に多結晶シリコン膜21を1000Åの厚さで堆積し、
パタンニングする。前記のSiO2膜6は基板に含まれ
ている重金属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを
防ぐのが目的であり、基板の純度が十分高くなくてもよ
い。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を500
Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多結晶
シリコン膜7および21の結晶化率は75%以上、好ま
しくは90%以上の膜を用いる。次にSiO2膜を12
00Å程度の厚さで堆積しゲート絶縁膜8を形成する。
次にAl、CrやTaなどの低抵抗の金属をスパッタ法
などで6000Å程度の厚さで堆積し、パタンニングし
てゲート電極9を形成する。次に図14(b)に示すよ
うに、図3に示す質量分析を用いないイオン注入装置を
用いて、PH3を0%を越え10%以下、好ましくは
0.01%を越え5%以下、更に好ましくは0.1%を
越え1%以下の濃度で含み、残部がヘリウムから成るド
ーピングガスから生成する全てのイオン14を、P+
オンの打ち込み量が3×1013個/cm2以上で1×10
14個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1013個/c
m2以上で7×1013個/cm2以下の範囲となるように8
0keV程度のエネルギーで打ち込む。また、この時同
時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン膜中の最大濃
度は、3×1018個/cm3以上になるが、ヘリウムは電
気的に不活性であり、薄膜トランジスタの電気的特性に
何の影響ももたらさない。次に図14(c)に示すよう
に、前記の質量分析を用いないイオン注入装置を用い
て、純水素をドーピングガスとして生成する全てのイオ
ン15を、20keV程度のエネルギーで1×1014
/cm2以上で1×1015個/cm2以下の範囲、更に好まし
くは3×1014個/cm2以上で7×1014個/cm2以下の
範囲で打ち込み、n-型のソース・ドレイン領域10を
形成する。打ち込み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の
厚さによって適時調整すればよく、本実施例に限定され
るのもではない。本方法により、不純物が打ち込まれた
多結晶シリコン膜の結晶性は保持されると同時に、水素
によって多結晶シリコン膜中の欠陥が埋められる。次に
図14(d)に示すように、層間絶縁膜11としてSi
2膜を5000Å以上の厚さで堆積し、次にソース・
ドレイン領域10にコンタクトホールを形成し、前記の
質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、PH3
0%を越え10%以下、好ましくは0.01%を越え5
%以下の濃度で含み、残部がH2あるいはヘリウムから
成るドーピングガスから生成する全てのイオン20を、
+イオンの打ち込み量が1×1015個/cm2以上で、前
記の不純物燐の濃度のピークが前記のコンタクトホール
下部の多結晶シリコン膜の中央付近となるように30k
eVのエネルギーで打ち込む。前記のn+層の形成にお
いては、打ち込みに使用するドーピングガスの希釈ガス
はH2あるいはヘリウムのいずれのガスも使用可能であ
る。また、前記のドーピングガスの濃度は、短時間注入
のために、可能な限り濃いことが望ましい。最後に図1
4(e)に示すようにソース・ドレイン領域の不純物を
300℃、1時間の熱処理をおこなって活性化し、ソー
ス・ドレイン領域のコンタクトホールにAlやITOな
どで電極16を形成する。本実施例では、薄膜トランジ
スタのソース・ドレイン領域の多結晶シリコン膜の膜厚
が厚く、従って、前記のソース・ドレイン領域の抵抗値
をさらに低減することができる。またn+型のソース・
ドレイン領域の形成に特別なマスクを必要としない。
Example 6 FIG. 13 is a cross-sectional view of another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention. Si for preventing diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
An O 2 film 6, a polycrystalline silicon film 21 having a film thickness of about 1000 Å which becomes a part of the source / drain of a thin film transistor, a polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500 Å which becomes a channel part of a thin film transistor, and a gate insulating film were formed. 1
SiO 2 film 8 with a film thickness of 200Å, Ta, Al, C
a gate electrode 9 made of r, an n type source / drain region 10 of the thin film transistor, an n + type source / drain region 19 of the thin film transistor, an interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , and a source electrode 12 made of Al. , Al
Alternatively, the drain electrode 13 formed of ITO is shown.
The embodiment of FIG. 13 will be described with reference to the process chart of FIG.
First, as shown in FIG. 14A, a SiO 2 film 6 as an insulating film is deposited to a thickness of 2000 Å on a glass substrate 5, and then a polycrystalline silicon film 21 is deposited to a thickness of 1000 Å.
Pattern. The SiO 2 film 6 is for the purpose of preventing heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during the heat treatment, and the purity of the substrate need not be sufficiently high. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is formed to 500
Å Deposit with a thickness of about Å and pattern. The polycrystalline silicon films 7 and 21 have a crystallization rate of 75% or more, preferably 90% or more. Next, the SiO 2 film 12
The gate insulating film 8 is formed by depositing it to a thickness of about 00Å.
Next, a low-resistance metal such as Al, Cr, or Ta is deposited to a thickness of about 6000 Å by sputtering or the like, and patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 14 (b), using the ion implantation apparatus shown in FIG. 3, which does not use mass spectrometry, PH 3 exceeds 0% and 10% or less, preferably 0.01% and 5% or less. More preferably, the concentration of all ions 14 generated from the doping gas containing 0.1% or more and more than 0.1% with the balance being helium has a P + ion implantation amount of 3 × 10 13 ions / cm 2 or more. 1 x 10
14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13 pieces / c
8 to be in the range of 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less at m 2 or more
Implant with energy of about 0 keV. Further, at this time, the maximum concentration of helium implanted at the same time in the silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, but helium is electrically inactive and has no influence on the electrical characteristics of the thin film transistor. It has no effect. Next, as shown in FIG. 14 (c), using the ion implantation apparatus that does not use the mass spectrometry described above, 1 × 10 14 ions 15 are generated at an energy of about 20 keV with respect to all the ions 15 that generate pure hydrogen as a doping gas. / Cm 2 or more and 1 × 10 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less, and n type source. The drain region 10 is formed. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 14D, Si is used as the interlayer insulating film 11.
Deposit an O 2 film with a thickness of 5000 Å or more, then
A contact hole is formed in the drain region 10 and PH 3 is more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% by using the above ion implantation apparatus without mass separation.
% Of all the ions 20 produced from the doping gas containing H 2 or helium in the balance,
The implantation amount of P + ions is 1 × 10 15 / cm 2 or more, and the concentration of the impurity phosphorus is 30 k so that the peak of the impurity phosphorus concentration is near the center of the polycrystalline silicon film below the contact hole.
Drive with eV energy. In the formation of the n + layer, any of H 2 and helium can be used as the doping gas for the doping gas used for implantation. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Finally Figure 1
As shown in FIG. 4E, the impurities in the source / drain regions are heat-treated at 300 ° C. for 1 hour to be activated, and the electrodes 16 are formed in the contact holes in the source / drain regions with Al or ITO. In this embodiment, the polycrystalline silicon film in the source / drain region of the thin film transistor has a large film thickness, so that the resistance value of the source / drain region can be further reduced. Also n + type source
No special mask is required to form the drain region.

【0012】(実施例7) 図15は、本発明を用いて
製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図であ
る。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するSi
2膜6、薄膜トランジスタのソース・ドレインの一部
となる膜厚1000Å程度の多結晶シリコン膜21、薄
膜トランジスタのチャネル部となる膜厚500Å程度の
多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として形成された1
200Åの膜厚を有するSiO2膜8、TaやAl、C
rからなるゲート電極9、薄膜トランジスタのn-型の
ソース・ドレイン領域10、薄膜トランジスタのn+
のソース・ドレイン領域19、SiO2で形成された層
間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極12、Al
あるいはITOで形成されるドレイン電極13を示す。
図16の工程図を用いて、図15の実施例を説明する。
先ず図16(a)に示すように、ガラス基板5上に絶縁
膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆積し、次
に多結晶シリコン膜21を1000Åの厚さで堆積し、
パタンニングする。前記のSiO2膜6は基板に含まれ
ている重金属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを
防ぐのが目的であり、基板の純度が十分高ければ必要と
しない。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を5
00Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多
結晶シリコン膜7および21の結晶化率は75%以上、
好ましくは90%以上の膜を用いる。次にSiO2膜を
1200Å程度の厚さで堆積しゲート絶縁膜8を形成す
る。次にAl、CrやTaなどの低抵抗の金属をスパッ
タ法などで6000Å程度の厚さで堆積し、パタンニン
グしてゲート電極9を形成する。次に図16(b)に示
すように、図3に示す質量分析を用いないイオン注入装
置を用いて、PH3を0%を越え10%以下、好ましく
は0.01%を越え5%以下、更に好ましくは0.1%
を越え1%以下の濃度で含み、残部がヘリウムから成る
ドーピングガスから生成する全てのイオン14を、P+
イオンの打ち込み量が3×1013個/cm2以上で1×1
14個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1013
/cm2以上で7×1013個/cm2以下の範囲となるように
80keV程度のエネルギーで打ち込む。また、この時
同時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン膜中の最大
濃度は、3×1018個/cm3以上になるが、ヘリウムは
電気的に不活性であり、薄膜トランジスタの電気的特性
に何の影響ももたらさない。次に図16(c)に示すよ
うに、前記の質量分析を用いないイオン注入装置を用い
て、純水素をドーピングガスとして生成する全てのイオ
ン15を、20keV程度のエネルギーで1×1014
/cm2以上で1×1015個/cm2以下の範囲、更に好まし
くは3×1014個/cm2以上で7×1014個/cm2以下の
範囲で打ち込み、n-型のソース・ドレイン領域10を
形成する。打ち込み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の
厚さによって適時調整すればよく、本実施例に限定され
るものではない。本方法により、不純物が打ち込まれた
多結晶シリコン膜の結晶性は保持されると同時に、水素
によって多結晶シリコン膜中の欠陥が埋められる。次に
図16(d)に示すように、前記のゲート電極を含む薄
膜トランジスタの一部をレジストやポリイミドなどの有
機材料あるいはゲート電極、ゲート絶縁膜と選択的にエ
ッチング除去される無機材料、例えばTaをゲート電極
に用いた場合にはAlやCrなどを用いてマスクをし、
前記の質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、P
3を0%を越え10%以下、好ましくは0.01%を
越え5%以下の濃度で含み、残部がH2あるいはヘリウ
ムから成るドーピングガスから生成する全てのイオン2
0を、P+イオンの打ち込み量が1×1015個/cm2以上
となるように80keV程度のエネルギーで打ち込み、
前記の薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域にn+
層を形成する。前記のn+層の形成においては、打ち込
みに使用するドーピングガスの希釈ガスはH2あるいは
ヘリウムのいずれのガスも使用可能である。また、前記
のドーピングガスの濃度は、短時間注入のために、可能
な限り濃いことが望ましい。次に図16(e)に示すよ
うに、層間絶縁膜11としてSiO2膜を5000Å以
上の厚さで堆積し、次にソース・ドレイン領域10にコ
ンタクトホールを形成する。最後にソース・ドレイン領
域の不純物を窒素雰囲気中で、300℃、1時間の熱処
理をおこなって活性化し、ソース・ドレイン領域のコン
タクトホールにAlやITOなどで電極16を形成す
る。本実施例では、薄膜トランジスタのソース・ドレイ
ン領域の多結晶シリコン膜の膜厚が厚く、従って、前記
のソース・ドレイン領域の抵抗値をさらに低減すること
ができる。またn+型のソース・ドレイン領域の形成時
に、打ち込みエネルギーを大きくできる為に、イオンビ
ーム電流を大きくでき、生産性が向上するという利点を
有する。
Example 7 FIG. 15 is a sectional view of another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention. Si for preventing diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
An O 2 film 6, a polycrystalline silicon film 21 having a film thickness of about 1000 Å which becomes a part of the source / drain of a thin film transistor, a polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500 Å which becomes a channel part of a thin film transistor, and a gate insulating film were formed. 1
SiO 2 film 8 with a film thickness of 200Å, Ta, Al, C
a gate electrode 9 made of r, an n type source / drain region 10 of the thin film transistor, an n + type source / drain region 19 of the thin film transistor, an interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , and a source electrode 12 made of Al. , Al
Alternatively, the drain electrode 13 formed of ITO is shown.
The embodiment of FIG. 15 will be described with reference to the process chart of FIG.
First, as shown in FIG. 16A, a SiO 2 film 6 is deposited as an insulating film on the glass substrate 5 to a thickness of 2000 Å, and then a polycrystalline silicon film 21 is deposited to a thickness of 1000 Å,
Pattern. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, the polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is formed into 5
Deposit with a thickness of about 00Å and pattern. The crystallization rate of the polycrystalline silicon films 7 and 21 is 75% or more,
Preferably, 90% or more of the film is used. Next, a SiO 2 film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, a low-resistance metal such as Al, Cr, or Ta is deposited to a thickness of about 6000 Å by sputtering or the like, and patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 16 (b), using the ion implantation apparatus shown in FIG. 3, which does not use mass spectrometry, PH 3 exceeds 0% and 10% or less, preferably 0.01% and 5% or less. , And more preferably 0.1%
Of all the ions 14 generated from the doping gas containing helium with a concentration of more than 1% and less than 1%, P +
1 × 1 when the ion implantation amount is 3 × 10 13 ions / cm 2 or more
The implantation is performed with an energy of about 80 keV so as to be a range of 0 14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less. Further, at this time, the maximum concentration of helium implanted at the same time in the silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, but helium is electrically inactive and has no influence on the electrical characteristics of the thin film transistor. It has no effect. Next, as shown in FIG. 16 (c), using the ion implantation apparatus that does not use the mass spectrometry, 1 × 10 14 of all the ions 15 that generate pure hydrogen as a doping gas with an energy of about 20 keV are produced. / Cm 2 or more and 1 × 10 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less, and n type source. The drain region 10 is formed. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 16D, a part of the thin film transistor including the gate electrode is an organic material such as resist or polyimide, or an inorganic material such as Ta that is selectively removed by etching with the gate electrode and the gate insulating film. When is used for the gate electrode, mask with Al or Cr,
Using the ion implanter without mass separation described above, P
All ions 2 produced from a doping gas containing H 3 in a concentration of more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% and less than 5% and the balance H 2 or helium.
0 is implanted with energy of about 80 keV so that the amount of P + ions implanted is 1 × 10 15 ions / cm 2 or more,
In the source / drain region of the thin film transistor, n +
Form the layers. In the formation of the n + layer, any of H 2 and helium can be used as the doping gas for the doping gas used for implantation. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Next, as shown in FIG. 16E, a SiO 2 film is deposited as the interlayer insulating film 11 to a thickness of 5000 Å or more, and then contact holes are formed in the source / drain regions 10. Finally, the impurities in the source / drain regions are activated by heat treatment at 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and the electrodes 16 are formed in the contact holes in the source / drain regions with Al or ITO. In this embodiment, the polycrystalline silicon film in the source / drain region of the thin film transistor has a large film thickness, so that the resistance value of the source / drain region can be further reduced. Further, since the implantation energy can be increased when forming the n + type source / drain regions, there is an advantage that the ion beam current can be increased and the productivity is improved.

【0013】(実施例8) 図17は、本発明を用い
て、絶縁基板上に形成された500Åの厚さを有する多
結晶シリコン膜に打ち込まれた不純物のボロンを300
℃で、一時間の熱処理を施したときのH+イオン打ち込
み量に対するシート抵抗値を示す別の実施例である。前
記の熱処理温度は、好ましくは300℃以上で600℃
以下、さらに好ましくは300℃以上で450℃以下、
さらに特に好ましくは300℃以上で350℃以下が良
い。当然のことながら、活性化の温度が低下すれば、使
用でき得るガラス基板の選択肢が増え、より安価な基板
を使用することができる。また、基板の膨張収縮は小さ
くなり、薄膜トランジスタの製造におけるアライメント
誤差を小さくできる利点を有する。前記の多結晶シリコ
ン膜は、結晶化率が75%以上、好ましくは90%以上
の膜を用いる。前期の多結晶シリコン膜の製造方法は特
に限定されないが、レーザー照射による方法や減圧化学
気相堆積法(LPCVD法)、プラズマ化学気相堆積法
(PCVD法)などを用いることが可能である。図17
において、不純物は、図3に示された質量分離を用いな
いイオン注入装置を用いて、B26を0%を越えて10
%以下、好ましくは0.01%を越え5%以下、更に好
ましくは0.1%を越え1%以下で含み、残部がヘリウ
ムからなる混合ガスから生成するイオンを80keVの
エネルギーでB+イオン換算で1×1014個/cm2と成る
ように前記の多結晶シリコン膜に前記の多結晶シリコン
膜上に堆積された1200Åの厚さを有したSiO2
を通して打ち込む。不純物の濃度が10%を超えると、
プラズマ生成室内の不純物の堆積が多くなり、装置のメ
ンテナンスを頻繁にしなければならなくなる。また、本
発明のように打ち込まれる不純物の濃度が1×1014
/cm2以下の微量になれば、打ち込み単位時間あたりの
不純物イオン量を1×1012個/cm2・sec以下にし、打
ち込みにおける不純物量の制御性を向上させるために
は、不純物となるガスの濃度は1%以下が好ましい。こ
の時、打ち込まれたB+イオンの前記多結晶シリコン膜
中の最大濃度は、1×1019個/cm3となる。同時に前
記のシリコン膜にヘリウムイオンが、最大濃度で2×1
19個/cm3以上打ち込まれるが、ヘリウムイオンは電
気的に不活性であり、シリコン膜に対して何の影響も与
えない。連続して前記の質量分離を用いないイオン注入
装置を用いて、100%水素ガスより生成する水素イオ
ンを20keVのエネルギーで打ち込む。前記の打ち込
み時のエネルギーは、半導体装置の製造に一般的に用い
られるイオン注入装置と同様に、ゲート絶縁膜の厚さお
よび種類、打ち込みイオン種によって適時調整すること
が可能であり、本実施例に限定されるのもではない。例
えば、図3に示された質量分離を用いないイオン注入装
置を用いた場合、100%水素ガスから電離されるイオ
ンのほとんどがH2 +であり、水素化を効率よく実施する
ために、H2 +の深さ方向の最大濃度が前記の多結晶シリ
コン膜と前期のSiO2膜との界面にくるように20k
eV打ち込みエネルギーを設定している。しかし、H+
が主なイオンとして生成するような場合には、打ち込み
時のエネルギーを10keV程度にすれば同等の効果が
得られる。同様に、前記の質量分離を用いないイオン注
入装置を用いた場合、B26を0%を越えて10%以
下、好ましくは0.01%を越え5%以下、更に好まし
くは0.1%を越え1%以下で含み、残部がヘリウムか
らなる混合ガスから生成するイオンは、B2x +イオン
が主であるために80keVのエネルギーで、打ち込ん
でいる。しかし、B+イオンが主して生成される場合
は、40keVのエネルギーでよい。また本実施例で
は、前記の不純物イオンならびに水素イオンを打ち込む
場合に、前記の打ち込まれたイオンのピーク濃度が最大
濃度となるように打ち込みのエネルギーを設定している
が、必ずしも前記の最大濃度が打ち込まれたピーク濃度
と一致している必要はない。打ち込まれたイオンの分布
は、正規分布を示すため、例えば、前記のSiO2膜中
に打ち込まれたイオンのピーク濃度がくるように打ち込
みエネルギーを設定し、広がった分布の裾を用いること
は、容易に類推できる方法である。すなわち本発明が打
ち込みエネルギーを限定するものではないことは明らか
である。本実施例から判るように、微量の不純物を打ち
込まれた多結晶シリコン膜は、打ち込まれたH+イオン
量の打ち込み量が1×101 4個/cm2以上で1×1015
個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1014個/cm2
以上で7×1014個/cm2以下の打ち込み量の時、即
ち、前記の多結晶シリコン膜中の最大濃度が6×1018
個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲、更に好ま
しくは1.8×1019個/cm3以上で4.2×1019
/cm3以下の範囲にある時に低抵抗化する。これは、打
ち込まれた水素イオンによる多結晶シリコン膜中の不整
結合の終端化の効果と打ち込まれた前記の水素イオンに
よって生じる欠陥との競合によるためである。図18
は、本発明を用いて、絶縁基板上に形成された500Å
の厚さを有する多結晶シリコン膜に打ち込まれた不純物
のボロンを300℃で、一時間の熱処理を施したときの
ボロンイオンの打ち込み量に対するシート抵抗値を示す
一実施例である。前記の熱処理温度は、好ましくは30
0℃以上で600℃以下、さらに好ましくは300℃以
上で450℃以下、さらに特に好ましくは300℃以上
で350℃以下が良い。前記の多結晶シリコン膜は、結
晶化率が75%以上、好ましくは90%以上の膜を用い
る。図18において、不純物は、図3に示された質量分
離を用いないイオン注入装置を用いて、B26を0%を
越えて10%以下、好ましくは0.01%を越え5%以
下、更に好ましくは0.1%を越え1%以下で含み、残
部がヘリウムからなる混合ガスから生成するイオンを8
0keVのエネルギーでB+イオン換算で5×1012
/cm2から1.5×1014個/cm2と成るように前記の多
結晶シリコン膜に前記の多結晶シリコン膜上に堆積され
た1200Åの厚さを有したSiO2膜を通して打ち込
む。この時、打ち込まれたボロンの前記多結晶シリコン
膜中の最大濃度は、4.5×1017個/cm3から1.3
×1019個/cm3となる。また、この時同時に打ち込ま
れたヘリウムの前記シリコン膜中の最大濃度は、1×1
18個/cm3以上になるが、ヘリウムは電気的に不活性
であり、シリコン膜に対して電気的に何の影響ももたら
さない。連続して前記の質量分離を用いないイオン注入
装置を用いて、100%水素ガスより生成する水素イオ
ンを20keVのエネルギーで、打ち込まれたH+イオ
ン量の前記の多結晶シリコン膜中の最大濃度が6×10
20個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲、更に好
ましくは1.8×1019個/cm3以上で4.2×1019
個/cm3以下の範囲になるように、1×1014個/cm2
ら1×1015個/cm2の範囲、更に好ましくは3×10
14個/cm2以上で7×1014個/cm2以下の範囲の量を打
ち込む。前記の打ち込み時のエネルギーは、ゲート絶縁
膜の厚さおよび種類、打ち込みイオン種によって適時調
整することが可能であり、本実施例に限定されるのもで
はない。図18に示されるように、前記の多結晶シリコ
ン膜中に打ち込まれた微量の不純物は、本発明により3
00℃の熱処理で活性化される。図17および図18か
ら明らかなように、本発明は、n型のLDD構造を有す
る薄膜トランジスタ以外に、p型のLDD構造を有する
薄膜トランジスタの製造も可能である。本発明によれ
ば、ヘリウムを希釈ガスとして用いるため、プラズマが
安定し、不純物の打ち込み量の制御性が増加するという
効果を奏する。また、ヘリウムイオンは、酸化膜をエッ
チングすることはなく、シリコン膜へのダメージも少な
い等の効果を有し、多量に水素を注入してしまうために
起こる不要な特性変化を起こすことがない。
(Embodiment 8) FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention in which an impurity boron of 300 is implanted into a polycrystalline silicon film having a thickness of 500 Å formed on an insulating substrate.
It is another example showing the sheet resistance value with respect to the H + ion implantation amount when the heat treatment is performed for one hour at ℃. The heat treatment temperature is preferably 300 ° C. or higher and 600 ° C.
Or less, more preferably 300 ° C or higher and 450 ° C or lower,
More preferably, the temperature is 300 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. As a matter of course, if the activation temperature is lowered, the number of glass substrates that can be used is increased, and a cheaper substrate can be used. In addition, the expansion and contraction of the substrate are reduced, and there is an advantage that an alignment error in manufacturing a thin film transistor can be reduced. As the polycrystalline silicon film, a film having a crystallization rate of 75% or more, preferably 90% or more is used. The method for producing the polycrystalline silicon film in the first period is not particularly limited, but a method using laser irradiation, a low pressure chemical vapor deposition method (LPCVD method), a plasma chemical vapor deposition method (PCVD method), or the like can be used. FIG. 17
In the case of impurities, B 2 H 6 exceeds 10% by more than 10% by using the ion implantation apparatus without mass separation shown in FIG.
% Or less, preferably more than 0.01% and less than 5%, more preferably more than 0.1% and less than 1%, and the ions generated from a mixed gas with the balance being helium are converted into B + ions at an energy of 80 keV. Then, the polycrystal silicon film is implanted through the SiO 2 film having a thickness of 1200Å deposited on the polycrystal silicon film so as to be 1 × 10 14 pieces / cm 2 . If the concentration of impurities exceeds 10%,
Accumulation of impurities in the plasma generation chamber increases, which requires frequent maintenance of the apparatus. When the concentration of impurities to be implanted is 1 × 10 14 / cm 2 or less as in the present invention, the amount of impurity ions per unit time of implantation is 1 × 10 12 / cm 2 · sec or less, In order to improve the controllability of the amount of impurities in the implantation, the concentration of the gas that becomes impurities is preferably 1% or less. At this time, the maximum concentration of implanted B + ions in the polycrystalline silicon film is 1 × 10 19 / cm 3 . At the same time, the maximum concentration of helium ions in the silicon film was 2 × 1.
Although more than 0 19 ions / cm 3 are implanted, helium ions are electrically inactive and have no effect on the silicon film. Hydrogen ions generated from 100% hydrogen gas are continuously implanted with an energy of 20 keV by using the ion implantation apparatus that does not use the mass separation. The energy at the time of implantation can be appropriately adjusted by the thickness and type of the gate insulating film and the type of implanted ions, as in the case of the ion implantation apparatus generally used for manufacturing semiconductor devices. It is not limited to. For example, in the case of using the ion implantation apparatus shown in FIG. 3, which does not use mass separation, most of the ions ionized from 100% hydrogen gas are H 2 + , and in order to carry out hydrogenation efficiently, 20 k so that the maximum concentration of 2 + in the depth direction comes to the interface between the polycrystalline silicon film and the SiO 2 film of the previous period.
The eV implantation energy is set. However, H +
When is generated as the main ion, the same effect can be obtained by setting the energy at the time of implantation to about 10 keV. Similarly, in the case of using the above-mentioned ion implanter without mass separation, B 2 H 6 is more than 0% and 10% or less, preferably more than 0.01% and 5% or less, further preferably 0.1% or more. %, The ions generated from the mixed gas containing 1% or less and the balance being helium are implanted with the energy of 80 keV because B 2 H x + ions are the main. However, when B + ions are mainly produced, the energy of 40 keV is sufficient. Further, in the present embodiment, when the impurity ions and hydrogen ions are implanted, the implantation energy is set so that the peak concentration of the implanted ions becomes the maximum concentration, but the maximum concentration is not necessarily the same. It does not have to match the peak concentration that was implanted. Since the distribution of the implanted ions shows a normal distribution, for example, setting the implantation energy so that the peak concentration of the ions implanted in the SiO 2 film comes and using the tail of the broadened distribution, This is an easy analogy. That is, it is obvious that the present invention does not limit the implantation energy. As can be seen from this example, a polycrystalline silicon film implanted traces of impurities are implanted amount of the implanted H + ion amount is 1 × 10 1 4 / cm 2 or more at 1 × 10 15
Range / piece 2 / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2
When the implantation amount is 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less, that is, the maximum concentration in the polycrystalline silicon film is 6 × 10 18.
1 × 10 20 / cm 3 or less in the range in number / cm 3 or more, still low preferably when in the range of 4.2 × 10 19 atoms / cm 3 or less 1.8 × 10 19 atoms / cm 3 or more To resist. This is due to the effect of termination of asymmetric bonds in the polycrystalline silicon film by the implanted hydrogen ions and competition with the defects caused by the implanted hydrogen ions. FIG.
Is a 500 Å formed on an insulating substrate using the present invention.
2 is an example showing a sheet resistance value with respect to an implantation amount of boron ions when an impurity boron implanted into a polycrystalline silicon film having a thickness of 3 is subjected to a heat treatment at 300 ° C. for one hour. The heat treatment temperature is preferably 30
It is preferably 0 ° C or higher and 600 ° C or lower, more preferably 300 ° C or higher and 450 ° C or lower, and particularly preferably 300 ° C or higher and 350 ° C or lower. As the polycrystalline silicon film, a film having a crystallization rate of 75% or more, preferably 90% or more is used. In FIG. 18, impurities are B 2 H 6 exceeding 0% and 10% or less, preferably 0.01% and 5% or less, by using the ion implantation apparatus without mass separation shown in FIG. 3. , More preferably more than 0.1% and less than 1%, and the balance is 8 ions generated from a mixed gas consisting of helium.
The polycrystalline silicon film was deposited on the polycrystalline silicon film so as to have a B + ion conversion of 5 × 10 12 / cm 2 to 1.5 × 10 14 / cm 2 at an energy of 0 keV. Implant through a SiO 2 film having a thickness of 1200Å. At this time, the maximum concentration of implanted boron in the polycrystalline silicon film is 4.5 × 10 17 pieces / cm 3 to 1.3.
× 10 19 pieces / cm 3 Further, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film at this time is 1 × 1.
Although it is above 0 18 pieces / cm 3 , helium is electrically inactive and has no electrical effect on the silicon film. Using the ion implantation apparatus without using the above mass separation, hydrogen ions produced from 100% hydrogen gas at an energy of 20 keV and the maximum concentration of the implanted H + ions in the polycrystalline silicon film were obtained. Is 6 × 10
20 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3 or less, more preferably 1.8 × 10 19 pieces / cm 3 or more and 4.2 × 10 19
1 × 10 14 pieces / cm 2 to 1 × 10 15 pieces / cm 2 , more preferably 3 × 10 so that the number of pieces / cm 3 or less is obtained.
An amount in the range of 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less is implanted. The energy at the time of implantation can be adjusted at any time depending on the thickness and type of the gate insulating film and the type of implanted ions, and is not limited to this embodiment. As shown in FIG. 18, the trace amount of impurities implanted in the polycrystalline silicon film causes 3
It is activated by heat treatment at 00 ° C. As is apparent from FIGS. 17 and 18, the present invention can manufacture a thin film transistor having a p-type LDD structure in addition to the thin film transistor having an n-type LDD structure. According to the present invention, since helium is used as the diluent gas, the plasma is stabilized, and the controllability of the amount of implanted impurities is increased. In addition, helium ions do not etch the oxide film, have less damage to the silicon film, and do not cause unnecessary characteristic changes that occur due to the implantation of a large amount of hydrogen.

【0014】(実施例9) 図19は、本発明を用いて
製造された薄膜トランジスタの一実施例の断面図であ
る。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するSi
2膜6、薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚5
00Å程度の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜8とし
て形成された1200Åの膜厚を有するSiO2膜、T
aやAl、Crからなるゲート電極9、薄膜トランジス
タのp-型のソース・ドレイン領域22、SiO2で形成
された層間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極1
2、AlあるいはITOで形成されるドレイン電極13
を示す。図20の工程図を用いて、図19の実施例を説
明する。先ず図20(a)に示すように、ガラス基板5
上に絶縁膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆
積する。前記のSiO2膜6は基板に含まれている重金
属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを防ぐのが目
的であり、基板の純度が十分高ければ必要としない。次
に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を500Å程度
の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多結晶シリコ
ンの結晶化率は75%以上、好ましくは90%以上の膜
を用いる。次にSiO2膜を1200Å程度の厚さで堆
積しゲート絶縁膜8を形成する。次にAl、CrやTa
などの低抵抗の金属をスパッタ法などで6000Å程度
の厚さで堆積し、パタンニングしてゲート電極9を形成
する。次に図20(b)に示すように、図3に示す質量
分析を用いないイオン注入装置を用いて、B26を0%
を越え10%以下、好ましくは0.01%を越え5%以
下、更に好ましくは0.1%を越え1%以下の濃度で含
み、残部がヘリウムから成るドーピングガスから生成す
る全てのイオン23を、B+イオンの打ち込み量が3×
1013 個/cm2以上で1×1014個/cm2以下の範囲、
更に好ましくは3×1013個/cm2以上で7×1013
/cm2以下の範囲となるように80keV程度のエネル
ギーで打ち込む。また、この時同時に打ち込まれたヘリ
ウムの前記シリコン膜中の最大濃度は、3×1018個/
cm3以上になるが、ヘリウムは電気的に不活性であり、
薄膜トランジスタの電気的特性に対して何の影響ももた
らさない。次に図20(c)に示すように、前記の質量
分析を用いないイオン注入装置を用いて、純水素をドー
ピングガスとして生成する全てのイオン15を、20k
eV程度のエネルギーで1×1014 個/cm2以上で1×
1015個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1014
個/cm2以上で7×1014個/cm2以下の範囲で打ち込
み、p-型のソース・ドレイン領域22を形成する。打
ち込み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の厚さによって
適時調整すればよく、本実施例に限定されるものではな
い。本方法により、不純物が打ち込まれた多結晶シリコ
ン膜の結晶性は保持されると同時に、水素によって多結
晶シリコン膜中の欠陥が埋められる。次に図20(d)
に示すように、ソース・ドレイン領域の不純物を300
℃、1時間の熱処理をおこなって活性化し、層間絶縁膜
11としてSiO2膜を5000Å以上の厚さで堆積
し、ソース・ドレイン領域10にコンタクトホールを形
成し、ソース・ドレイン領域にAlやITOなどで電極
16を形成する。本発明により、p型のLDD構造を有
した薄膜トランジスタを、300℃程度の低温で、安定
的に製造することが可能である。
(Embodiment 9) FIG. 19 is a sectional view of an embodiment of a thin film transistor manufactured by using the present invention. Si for preventing diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
O 2 film 6, film thickness 5 to be the channel part of the thin film transistor
Polycrystalline silicon film 7 of about 00Å, SiO 2 film having a film thickness of 1200Å formed as the gate insulating film 8, T
a, a gate electrode 9 made of Al, Cr, a p type source / drain region 22 of a thin film transistor, an interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , a source electrode 1 made of Al
2. Drain electrode 13 made of Al or ITO
Indicates. The embodiment of FIG. 19 will be described with reference to the process chart of FIG. First, as shown in FIG. 20A, the glass substrate 5
A SiO 2 film 6 as an insulating film is deposited thereon with a thickness of 2000 Å. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is deposited to a thickness of about 500Å and patterned. A film having a crystallization rate of the polycrystalline silicon of 75% or more, preferably 90% or more is used. Next, a SiO 2 film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, Al, Cr and Ta
A low resistance metal such as is deposited to a thickness of about 6000 Å by a sputtering method or the like, and patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 20B, B 2 H 6 was reduced to 0% by using the ion implantation apparatus shown in FIG.
More than 10%, preferably more than 0.01% and less than 5%, more preferably more than 0.1% and less than 1%, with the balance being all ions 23 generated from the doping gas consisting of helium. , B + ion implantation amount is 3 ×
A range of 10 13 pieces / cm 2 or more and 1 × 10 14 pieces / cm 2 or less,
More preferably, the implantation is performed with an energy of about 80 keV so that the range is 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less. Further, the maximum concentration of helium implanted simultaneously at this time in the silicon film is 3 × 10 18 /
helium is electrically inactive, even though it is over cm 3 .
It has no effect on the electrical characteristics of the thin film transistor. Next, as shown in FIG. 20 (c), all ions 15 generated with pure hydrogen as a doping gas are converted to 20 k
1 × 10 14 pieces / cm 2 or more with energy of about eV
10 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14
Pieces / cm 2 or more at 7 × 10 14 pieces / cm 2 implant in the range, p - -type source-drain regions 22. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, FIG. 20 (d)
As shown in FIG.
Activated by heat treatment at 1 ° C. for 1 hour, a SiO 2 film is deposited as an interlayer insulating film 11 to a thickness of 5000 Å or more, contact holes are formed in the source / drain regions 10, and Al or ITO is formed in the source / drain regions. The electrode 16 is formed by, for example. According to the present invention, a thin film transistor having a p-type LDD structure can be stably manufactured at a low temperature of about 300 ° C.

【0015】図21は、本発明を用いて製造された薄膜
トランジスタにおいて、VDSを−4V、VGを−10V
とした時のドレイン電流24およびVDSを−4V、VG
を10Vとした時のドレイン電流25と、ボロンの打ち
込み量との相関を示す図である。図21から、前記のボ
ロンの打ち込み量が3×1013個/cm2以上で1×10
14個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1013個/c
m2以上で7×1013個/cm2以下の範囲、即ち、多結晶
シリコン膜中のボロンの最大濃度が3×1018個/cm3
以上で1×1019個/cm3以下の範囲、更に好ましくは
3×1018個/cm3以上で7×1018個/cm3以下の範囲
において、薄膜トランジスタのゲート電極とドレイン領
域の間の電界が緩和され、薄膜トランジスタのリーク電
流を低減させることが可能であることが判る。
FIG. 21 shows a thin film transistor manufactured according to the present invention, in which V DS is -4V and V G is -10V.
Drain current 24 and V DS at −4V, V G
It is a figure which shows the correlation of the drain current 25 and the implantation amount of boron when it is set to 10V. From FIG. 21, it can be seen that the boron implantation amount is 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 1 × 10.
14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13 pieces / c
The range of m 2 or more and 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less, that is, the maximum concentration of boron in the polycrystalline silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3
In the range of 1 × 10 19 pieces / cm 3 or less, more preferably in the range of 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more and 7 × 10 18 pieces / cm 3 or less, between the gate electrode and the drain region of the thin film transistor. It can be seen that the electric field is relaxed and the leak current of the thin film transistor can be reduced.

【0016】(実施例10) 図22は、本発明を用い
て製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図で
ある。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するS
iO2膜6、薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚
500Å程度の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜とし
て形成された1200Åの膜厚を有するSiO2膜8、
TaやAl、Crからなるゲート電極9、薄膜トランジ
スタのp-型のソース・ドレイン領域22、薄膜トラン
ジスタのコンタクトホール直下に設けられたp+層2
6、SiO2で形成された層間絶縁膜11、Alで形成
されるソース電極12、AlあるいはITOで形成され
るドレイン電極13を示す。図23の工程図を用いて、
図22の実施例を説明する。先ず図23(a)に示すよ
うに、ガラス基板5上に絶縁膜としてSiO2膜6を2
000Åの厚さで堆積する。前記のSiO2膜6は基板
に含まれている重金属などが、熱処理時に素子部に拡散
するのを防ぐのが目的であり、基板の純度が十分高けれ
ば必要としない。次に不純物を含まない多結晶シリコン
膜7を500Å程度の厚さで堆積し、パタンニングす
る。前記多結晶シリコンの結晶化率は75%以上、好ま
しくは90%以上の膜を用いる。次にSiO2膜を12
00Å程度の厚さで堆積しゲート絶縁膜8を形成する。
次にAl、CrやTaなどの低抵抗の金属をスパッタ法
などで6000Å程度の厚さで堆積し、パタンニングし
てゲート電極9を形成する。次に図23(b)に示すよ
うに、図3に示す質量分析を用いないイオン注入装置を
用いて、B26を0%を越え10%以下、好ましくは
0.01%を越え5%以下、更に好ましくは0.1%を
越え1%以下の濃度で含み、残部がヘリウムから成るド
ーピングガスから生成する全てのイオン23を、B+
オンの打ち込み量が3×1013個/cm2以上で1×10
14個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1013個/c
m2以上で7×1013個/cm2以下の範囲となるように8
0keV程度のエネルギーで打ち込む。また、この時同
時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン膜中の最大濃
度は、3×1018個/cm3以上になるが、ヘリウムは電
気的に不活性であり、薄膜トランジスタの電気的特性に
何の影響ももたらさない。次に図23(c)に示すよう
に、前記の質量分析を用いないイオン注入装置を用い
て、純水素をドーピングガスとして生成する全てのイオ
ン15を、20keV程度のエネルギーで1×1014
/cm2以上で1×1015個/cm2以下の範囲、更に好まし
くは3×1014個/cm2以上で7×1014個/cm2以下の
範囲で打ち込み、p-型のソース・ドレイン領域22を
形成する。打ち込み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の
厚さによって適時調整すればよく、本実施例に限定され
るものではない。本方法により、不純物が打ち込まれた
多結晶シリコン膜の結晶性は保持されると同時に、水素
によって多結晶シリコン膜中の欠陥が埋められる。次に
図23(d)に示すように、層間絶縁膜11としてSi
2膜を5000Å以上の厚さで堆積し、次にソース・
ドレイン領域10にコンタクトホールを形成し、前記の
質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、B26
0%を越え10%以下、好ましくは0.01%を越え5
%以下の濃度で含み、残部がH2あるいはヘリウムから
成るドーピングガスから生成する全てのイオン27を、
+イオンの打ち込み量が1×1015個/cm2以上で、前
記の不純物ボロンの濃度のピークが前記のコンタクトホ
ール下部の多結晶シリコン膜の中央付近となるように3
0keVのエネルギーで打ち込み、p+層26を形成す
る。前記のp+層の形成においては、打ち込みに使用す
るドーピングガスの希釈ガスはH2あるいはヘリウムの
いずれのガスも使用可能である。また、前記のドーピン
グガスの濃度は、短時間注入のために、可能な限り濃い
ことが望ましい。最後に図23(e)に示すようにソー
ス・ドレイン領域の不純物を300℃、1時間の熱処理
をおこなって活性化し、ソース・ドレイン領域のコンタ
クトホールにAlやITOなどで電極16を形成する。
本実施例では、薄膜トランジスタのソース・ドレイン領
域と、Al、ITOなどの電極とのコンタクト部に、不
純物を高濃度に打ち込まれた多結晶シリコン層が存在す
るため、前記の電極とソース・ドレイン領域とのコンタ
クト抵抗を小さくすることが可能である。また、前記の
不純物を高濃度に打ち込まれた多結晶シリコン層を設け
るために特別なマスクを必要としない。
(Embodiment 10) FIG. 22 is a sectional view of another embodiment of a thin film transistor manufactured by using the present invention. S that prevents the diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
an iO 2 film 6, a polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500Å to be a channel portion of a thin film transistor, a SiO 2 film 8 having a film thickness of 1200Å formed as a gate insulating film,
The gate electrode 9 made of Ta, Al, or Cr, the p type source / drain region 22 of the thin film transistor, and the p + layer 2 provided immediately below the contact hole of the thin film transistor.
6, an interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , a source electrode 12 made of Al, and a drain electrode 13 made of Al or ITO are shown. Using the process chart of FIG.
The embodiment of FIG. 22 will be described. First, as shown in FIG. 23 (a), a SiO 2 film 6 is formed as an insulating film on the glass substrate 5.
Deposit with a thickness of 000Å. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is deposited to a thickness of about 500Å and patterned. A film having a crystallization rate of the polycrystalline silicon of 75% or more, preferably 90% or more is used. Next, the SiO 2 film 12
The gate insulating film 8 is formed by depositing it to a thickness of about 00Å.
Next, a low-resistance metal such as Al, Cr, or Ta is deposited to a thickness of about 6000 Å by sputtering or the like, and patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 23 (b), B 2 H 6 is more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% by using the ion implantation apparatus shown in FIG. % Or less, more preferably more than 0.1% and 1% or less, and all the ions 23 generated from the doping gas with the balance being helium have a B + ion implantation amount of 3 × 10 13 ions / cm 3. 1 x 10 for 2 or more
14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13 pieces / c
8 to be in the range of 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less at m 2 or more
Implant with energy of about 0 keV. Further, at this time, the maximum concentration of helium implanted at the same time in the silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, but helium is electrically inactive and has no influence on the electrical characteristics of the thin film transistor. It has no effect. Next, as shown in FIG. 23 (c), using the ion implantation apparatus that does not use the mass spectrometry, 1 × 10 14 ions 15 are generated at an energy of about 20 keV with respect to all ions 15 that are produced by using pure hydrogen as a doping gas. / Cm 2 or more and 1 × 10 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less, and p type source The drain region 22 is formed. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 23D, Si is used as the interlayer insulating film 11.
Deposit an O 2 film with a thickness of 5000 Å or more, then
A contact hole is formed in the drain region 10 and B 2 H 6 is more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% by using the ion implantation apparatus without the mass separation described above.
% Of all the ions 27 generated from the doping gas whose balance is H 2 or helium.
When the implantation amount of B + ions is 1 × 10 15 ions / cm 2 or more, the impurity boron concentration peak should be near the center of the polycrystalline silicon film below the contact hole.
Implanting with an energy of 0 keV forms the p + layer 26. In the formation of the p + layer, the doping gas used for implantation may be either H 2 or helium. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Finally, as shown in FIG. 23E, the impurities in the source / drain regions are heat-treated at 300 ° C. for 1 hour to be activated, and the electrodes 16 are formed in the contact holes in the source / drain regions with Al, ITO or the like.
In this embodiment, since a polycrystalline silicon layer having a high concentration of impurities is present at the contact portion between the source / drain region of the thin film transistor and the electrode such as Al or ITO, the electrode and the source / drain region are It is possible to reduce the contact resistance with. Further, no special mask is required to provide the polycrystalline silicon layer in which the above impurities are implanted in high concentration.

【0017】(実施例11) 図24は、本発明を用い
て製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図で
ある。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するS
iO2膜6、薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚
500Å程度の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜とし
て形成された1200Åの膜厚を有するSiO2膜8、
TaやAl、Crからなるゲート電極9、薄膜トランジ
スタのp-型のソース・ドレイン領域22、薄膜トラン
ジスタのp+型のソース・ドレイン領域26、SiO2
形成された層間絶縁膜11、Alで形成されるソース電
極12、AlあるいはITOで形成されるドレイン電極
13を示す。図25の工程図を用いて、図24の実施例
を説明する。先ず図25(a)に示すように、ガラス基
板5上に絶縁膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さ
で堆積する。前記のSiO2膜6は基板に含まれている
重金属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを防ぐの
が目的であり、基板の純度が十分高ければ必要としな
い。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を500
Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多結晶
シリコンの結晶化率は75%以上、好ましくは90%以
上の膜を用いる。次にSiO2膜を1200Å程度の厚
さで堆積しゲート絶縁膜8を形成する。次にAl、Cr
やTaなどの低抵抗の金属をスパッタ法などで6000
Å程度の厚さで堆積し、パタンニングしてゲート電極9
を形成する。次に図25(b)に示すように、図3に示
す質量分析を用いないイオン注入装置を用いて、B26
を0%を越え10%以下、好ましくは0.01%を越え
5%以下、更に好ましくは0.1%を越え1%以下の濃
度で含み、残部がヘリウムから成るドーピングガスから
生成する全てのイオン23を、B+イオンの打ち込み量
が3×1013個/cm2以上で1×1014個/cm2以下の範
囲、更に好ましくは3×1013個/cm2以上で7×10
13個/cm2以下の範囲となるように80keV程度のエ
ネルギーで打ち込む。また、この時同時に打ち込まれた
ヘリウムの前記シリコン膜中の最大濃度は、3×1018
個/cm3以上になるが、ヘリウムは電気的に不活性であ
り、薄膜トランジスタの電気的特性に何の影響ももたら
さない。次に図25(c)に示すように、前記の質量分
析を用いないイオン注入装置を用いて、純水素をドーピ
ングガスとして生成する全てのイオン15を、20ke
V程度のエネルギーで1×1014個/cm2以上で1×1
15個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1014
/cm2以上で7×1014個/cm2以下の範囲で打ち込み、
-型のソース・ドレイン領域22を形成する。打ち込
み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の厚さによって適時
調整すればよく、本実施例に限定されるのもではない。
本方法により、不純物が打ち込まれた多結晶シリコン膜
の結晶性は保持されると同時に、水素によって多結晶シ
リコン膜中の欠陥が埋められる。次に図25(d)に示
すように、前記のゲート電極を含む薄膜トランジスタの
一部をレジストやポリイミドなどの有機材料あるいはゲ
ート電極、ゲート絶縁膜と選択的にエッチング除去され
る無機材料、例えばTaをゲート電極に用いた場合には
AlやCrなどを用いてマスクをし、前記の質量分離を
用いないイオン注入装置を用いて、B26を0%を越え
10%以下、好ましくは0.01%を越え5%以下の濃
度で含み、残部がH2あるいはヘリウムから成るドーピ
ングガスから生成する全てのイオン27を、B+イオン
の打ち込み量が1×101 5個/cm2以上となるように8
0keV程度のエネルギーで打ち込み、前記の薄膜トラ
ンジスタのソース・ドレイン領域にp+層26を形成す
る。前記のp+層の形成においては、打ち込みに使用す
るドーピングガスの希釈ガスはH2あるいはヘリウムの
いずれのガスも使用可能である。また、前記のドーピン
グガスの濃度は、短時間注入のために、可能な限り濃い
ことが望ましい。次に図25(e)に示すように、層間
絶縁膜11としてSiO2膜を5000Å以上の厚さで
堆積し、次にソース・ドレイン領域10にコンタクトホ
ールを形成する。最後にソース・ドレイン領域の不純物
を300℃、1時間の熱処理をおこなって活性化し、ソ
ース・ドレイン領域のコンタクトホールにAlやITO
などで電極16を形成する。本実施例では、薄膜トラン
ジスタのソース・ドレイン領域と、Al、ITOなどの
電極とのコンタクト部に、不純物を高濃度に打ち込まれ
た多結晶シリコン層が存在するため、前記の電極とソー
ス・ドレイン領域とのコンタクト抵抗を小さくすること
が可能である。また、併せて、p+層を形成するときの
打ち込みエネルギーを大きくできる為に、イオンビーム
電流を大きくでき、生産性が向上するという利点があ
る。
(Embodiment 11) FIG. 24 is a sectional view of another embodiment of a thin film transistor manufactured by using the present invention. S that prevents the diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
an iO 2 film 6, a polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500Å to be a channel portion of a thin film transistor, a SiO 2 film 8 having a film thickness of 1200Å formed as a gate insulating film,
The gate electrode 9 is made of Ta, Al or Cr, the p type source / drain region 22 of the thin film transistor, the p + type source / drain region 26 of the thin film transistor, the interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , and Al. A source electrode 12 and a drain electrode 13 formed of Al or ITO are shown. The embodiment of FIG. 24 will be described with reference to the process chart of FIG. First, as shown in FIG. 25A, a SiO 2 film 6 as an insulating film is deposited on the glass substrate 5 to a thickness of 2000 Å. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is formed to 500
Å Deposit with a thickness of about Å and pattern. A film having a crystallization rate of the polycrystalline silicon of 75% or more, preferably 90% or more is used. Next, a SiO 2 film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, Al, Cr
6000 with low resistance metal such as Ta and Ta by sputtering method
Deposited to a thickness of about Å and patterned to form the gate electrode 9
To form. Next, as shown in FIG. 25B, B 2 H 6 was formed by using the ion implantation apparatus shown in FIG.
In a concentration of more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% and less than 5%, more preferably more than 0.1% and less than 1%, with the balance being helium. The amount of ions 23 implanted with B + ions is in the range of 3 × 10 13 / cm 2 or more and 1 × 10 14 / cm 2 or less, and more preferably 3 × 10 13 / cm 2 or more and 7 × 10.
Implant with energy of about 80 keV so that the range is 13 pieces / cm 2 or less. Further, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film at this time is 3 × 10 18.
Although the number of particles per cm 3 or more, helium is electrically inactive and does not affect the electrical characteristics of the thin film transistor. Next, as shown in FIG. 25 (c), all ions 15 generated with pure hydrogen as a doping gas are converted to 20 ke
1 × 1 with energy of V about 1 × 10 14 pieces / cm 2 or more
Implanting in the range of 0 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less,
A p type source / drain region 22 is formed. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment.
According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 25D, a part of the thin film transistor including the gate electrode is an organic material such as resist or polyimide, or an inorganic material such as Ta, which is selectively removed by etching with the gate electrode and the gate insulating film. Is used as a gate electrode, Al and Cr are used as a mask, and B 2 H 6 is more than 0% and less than 10%, preferably 0% by using the ion implantation apparatus without mass separation. at a concentration of 5% or less exceed .01%, the balance being all ions 27 generated from a doping gas composed of H 2, or helium, applying amount B + ions 1 × 10 1 5 / cm 2 or more and To be 8
Implanting with an energy of about 0 keV forms the p + layer 26 in the source / drain regions of the thin film transistor. In the formation of the p + layer, the doping gas used for implantation may be either H 2 or helium. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Next, as shown in FIG. 25E, a SiO 2 film is deposited as the interlayer insulating film 11 to a thickness of 5000 Å or more, and then contact holes are formed in the source / drain regions 10. Finally, the impurities in the source / drain regions are activated by heat treatment at 300 ° C. for 1 hour, and Al or ITO is added to the contact holes in the source / drain regions.
The electrode 16 is formed by, for example. In this embodiment, since a polycrystalline silicon layer having a high concentration of impurities is present at the contact portion between the source / drain region of the thin film transistor and the electrode such as Al or ITO, the electrode and the source / drain region are It is possible to reduce the contact resistance with. In addition, since the implantation energy for forming the p + layer can be increased, the ion beam current can be increased and the productivity can be improved.

【0018】(実施例12) 図26は、本発明を用い
て製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図で
ある。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するS
iO2膜6、薄膜トランジスタのソース・ドレインの一
部となる膜厚1000Å程度の多結晶シリコン膜20、
薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚500Å程度
の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として形成された
1200Åの膜厚を有するSiO2膜8、TaやAl、
Crからなるゲート電極9、薄膜トランジスタのp-
のソース・ドレイン領域22、SiO2で形成された層
間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極12、Al
あるいはITOで形成されるドレイン電極13を示す。
図27の工程図を用いて、図26の実施例を説明する。
先ず図27(a)に示すように、ガラス基板5上に絶縁
膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆積し、次
に多結晶シリコン膜20を1000Åの厚さで堆積し、
パタンニングする。前記のSiO2膜6は基板に含まれ
ている重金属などが、熱処理時に素子部に拡散するのを
防ぐのが目的であり、基板の純度が十分高ければ必要と
しない。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を5
00Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。前記多
結晶シリコン膜7および20の結晶化率は75%以上、
好ましくは90%以上の膜を用いる。次にSiO2膜を
1200Å程度の厚さで堆積しゲート絶縁膜8を形成す
る。次にAl、CrやTaなどの低抵抗の金属をスパッ
タ法などで6000Å程度の厚さで堆積し、パタンニン
グしてゲート電極9を形成する。次に図27(b)に示
すように、図3に示す質量分析を用いないイオン注入装
置を用いて、B26を0%を越え10%以下、好ましく
は0.01%を越え5%以下、更に好ましくは0.1%
を越え1%以下の濃度で含み、残部がヘリウムから成る
ドーピングガスから生成する全てのイオン23を、B+
イオンの打ち込み量が3×1013個/cm2以上で1×1
14個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1013
/cm2以上で7×1013個/cm2以下の範囲となるように
80keV程度のエネルギーで打ち込む。また、この時
同時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン膜中の最大
濃度は、3×1018個/cm3以上になるが、ヘリウムは
電気的に不活性であり、何の影響ももたらさない。次に
図27(c)に示すように、前記の質量分析を用いない
イオン注入装置を用いて、純水素をドーピングガスとし
て生成する全てのイオン15を、20keV程度のエネ
ルギーで1×1014個/cm2以上で1×1015個/cm2
下の範囲、更に好ましくは3×1014個/cm2以上で7
×1014個/cm2以下の範囲で打ち込み、p-型のソース
・ドレイン領域22を形成する。打ち込み時のエネルギ
ーは、ゲート絶縁膜の厚さによって適時調整すればよ
く、本実施例に限定されるものではない。本方法によ
り、不純物が打ち込まれた多結晶シリコン膜の結晶性は
保持されると同時に、水素によって多結晶シリコン膜中
の欠陥が埋められる。次に図27(d)に示すように、
ソース・ドレイン領域の不純物を窒素雰囲気中で300
℃、1時間の熱処理をおこなって活性化し、層間絶縁膜
11としてSiO2膜を5000Å以上の厚さで堆積
し、ソース・ドレイン領域10にコンタクトホールを形
成し、ソース・ドレイン領域にAlやITOなどで電極
16を形成する。本実施例では、薄膜トランジスタのソ
ース・ドレイン領域の多結晶シリコン膜の膜厚が厚く、
従って、前記のソース・ドレイン領域の抵抗値を低減す
ることができる。また、コンタクトホールをドライエッ
チング法で形成する場合には、十分なオーバーエッチン
グを行うことが可能となり、プロセスの安定性が向上す
るという利点を有する。
(Embodiment 12) FIG. 26 is a sectional view of another embodiment of a thin film transistor manufactured by using the present invention. S that prevents the diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
an iO 2 film 6, a polycrystalline silicon film 20 having a film thickness of about 1000 Å which becomes a part of a source / drain of a thin film transistor,
A polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500 Å to be a channel portion of a thin film transistor, a SiO 2 film 8 having a film thickness of 1200 Å formed as a gate insulating film, Ta and Al,
A gate electrode 9 made of Cr, a p type source / drain region 22 of a thin film transistor, an interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , a source electrode 12 made of Al, Al
Alternatively, the drain electrode 13 formed of ITO is shown.
The embodiment of FIG. 26 will be described with reference to the process chart of FIG.
First, as shown in FIG. 27A, a SiO 2 film 6 as an insulating film is deposited to a thickness of 2000 Å on a glass substrate 5, and then a polycrystalline silicon film 20 is deposited to a thickness of 1000 Å.
Pattern. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, the polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is formed into 5
Deposit with a thickness of about 00Å and pattern. The crystallization rate of the polycrystalline silicon films 7 and 20 is 75% or more,
Preferably, 90% or more of the film is used. Next, a SiO 2 film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, a low-resistance metal such as Al, Cr, or Ta is deposited to a thickness of about 6000 Å by sputtering or the like, and patterned to form the gate electrode 9. Next, as shown in FIG. 27 (b), B 2 H 6 is more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% by using the ion implantation apparatus shown in FIG. % Or less, more preferably 0.1%
Of all the ions 23 generated from the doping gas containing helium with a concentration of more than 1% and less than B +
1 × 1 when the ion implantation amount is 3 × 10 13 ions / cm 2 or more
The implantation is performed with an energy of about 80 keV so as to be a range of 0 14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 13 pieces / cm 2 or less. Further, at this time, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, but helium is electrically inactive and has no effect. Next, as shown in FIG. 27 (c), by using the above-mentioned ion implantation apparatus without mass spectrometry, 1 × 10 14 of all ions 15 generated with pure hydrogen as a doping gas with an energy of about 20 keV are used. / Cm 2 or more and 1 × 10 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7
The p type source / drain regions 22 are formed by implanting within a range of × 10 14 / cm 2 or less. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 27 (d),
Impurities in the source / drain region are set to 300 in a nitrogen atmosphere.
Activated by heat treatment at 1 ° C. for 1 hour, a SiO 2 film is deposited as an interlayer insulating film 11 to a thickness of 5000 Å or more, contact holes are formed in the source / drain regions 10, and Al or ITO is formed in the source / drain regions. The electrode 16 is formed by, for example. In this embodiment, the polycrystalline silicon film in the source / drain region of the thin film transistor is thick,
Therefore, the resistance value of the source / drain region can be reduced. Further, when the contact hole is formed by the dry etching method, it is possible to perform sufficient over-etching, and there is an advantage that the process stability is improved.

【0019】(実施例13) 図28は、本発明を用い
て製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図で
ある。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するS
iO2膜6、薄膜トランジスタのソース・ドレインの一
部となる膜厚1000Å程度の多結晶シリコン膜20、
薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚500Å程度
の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として形成された
1200Åの膜厚を有するSiO2膜8、TaやAl、
Crからなるゲート電極9、薄膜トランジスタのp-
のソース・ドレイン領域22、薄膜トランジスタのp+
型のソース・ドレイン領域26、SiO2で形成された
層間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極12、A
lあるいはITOで形成されるドレイン電極13を示
す。図29の工程図を用いて、図28の実施例を説明す
る。先ず図29(a)に示すように、ガラス基板5上に
絶縁膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆積
し、次に多結晶シリコン膜20を1000Åの厚さで堆
積し、パタンニングする。前記のSiO2膜6は基板に
含まれている重金属などが、熱処理時に素子部に拡散す
るのを防ぐのが目的であり、基板の純度が十分高くなく
てもよい。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜7を
500Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。前記
多結晶シリコン膜7および20の結晶化率は75%以
上、好ましくは90%以上の膜を用いる。次にSiO2
膜を1200Å程度の厚さで堆積しゲート絶縁膜8を形
成する。次にAl、CrやTaなどの低抵抗の金属をス
パッタ法などで6000Å程度の厚さで堆積し、パタン
ニングしてゲート電極9を形成する。次に図29(b)
に示すように、図3に示す質量分析を用いないイオン注
入装置を用いて、B26を0%を越え10%以下、好ま
しくは0.01%を越え5%以下、更に好ましくは0.
1%を越え1%以下の濃度で含み、残部がヘリウムから
成るドーピングガスから生成する全てのイオン23を、
+イオンの打ち込み量が3×1013個/cm2以上で1×
1014個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1013
個/cm2以上で7×1013個/cm2以下の範囲となるよう
に80keV程度のエネルギーで打ち込む。また、この
時同時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン膜中の最
大濃度は、3×1018個/cm3以上になるが、ヘリウム
は電気的に不活性であり、薄膜トランジスタの電気特性
に何の影響ももたらさない。次に図29(c)に示すよ
うに、前記の質量分析を用いないイオン注入装置を用い
て、純水素をドーピングガスとして生成する全てのイオ
ン15を、20keV程度のエネルギーで1×1014
/cm2以上で1×1015個/cm2以下の範囲、更に好まし
くは3×1014個/cm2以上で7×1014個/cm2以下の
範囲で打ち込み、p-型のソース・ドレイン領域22を
形成する。打ち込み時のエネルギーは、ゲート絶縁膜の
厚さによって適時調整すればよく、本実施例に限定され
るのもではない。本方法により、不純物が打ち込まれた
多結晶シリコン膜の結晶性は保持されると同時に、水素
によって多結晶シリコン膜中の欠陥が埋められる。次に
図29(d)に示すように、層間絶縁膜11としてSi
2膜を5000Å以上の厚さで堆積し、次にソース・
ドレイン領域10にコンタクトホールを形成し、前記の
質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、B26
0%を越え10%以下、好ましくは0.01%を越え5
%以下の濃度で含み、残部がH2あるいはヘリウムから
成るドーピングガスから生成する全てのイオン27を、
+イオンの打ち込み量が1×1015個/cm2以上で、前
記の不純物ボロンの最大濃度が前記のコンタクトホール
下部の多結晶シリコン膜の中央付近となるように30k
eVのエネルギーで打ち込む。前記のp+層の形成にお
いては、打ち込みに使用するドーピングガスの希釈ガス
はH2あるいはヘリウムのいずれのガスも使用可能であ
る。また、前記のドーピングガスの濃度は、短時間注入
のために、可能な限り濃いことが望ましい。最後に図2
9(e)に示すようにソース・ドレイン領域の不純物を
300℃、1時間の熱処理をおこなって活性化し、ソー
ス・ドレイン領域のコンタクトホールにAlやITOな
どで電極16を形成する。本実施例では、薄膜トランジ
スタのソース・ドレイン領域の多結晶シリコン膜の膜厚
が厚く、従って、前記のソース・ドレイン領域の抵抗値
をさらに低減することができる。またp+型のソース・
ドレイン領域の形成に特別なマスクを必要としないとい
う利点を有する。
Example 13 FIG. 28 is a sectional view of another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention. S that prevents the diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
an iO 2 film 6, a polycrystalline silicon film 20 having a film thickness of about 1000 Å which becomes a part of a source / drain of a thin film transistor,
A polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500 Å to be a channel portion of a thin film transistor, a SiO 2 film 8 having a film thickness of 1200 Å formed as a gate insulating film, Ta and Al,
The gate electrode 9 made of Cr, the p type source / drain region 22 of the thin film transistor, the p + of the thin film transistor.
Type source / drain region 26, interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , source electrode 12 made of Al, A
1 shows the drain electrode 13 made of ITO. 28 will be described with reference to the process chart of FIG. First, as shown in FIG. 29A, a SiO 2 film 6 is deposited as an insulating film on the glass substrate 5 to a thickness of 2000 Å, and then a polycrystalline silicon film 20 is deposited to a thickness of 1000 Å and then patterned. To do. The SiO 2 film 6 is for the purpose of preventing heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during the heat treatment, and the purity of the substrate need not be sufficiently high. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is deposited to a thickness of about 500Å and patterned. The polycrystalline silicon films 7 and 20 have a crystallization rate of 75% or more, preferably 90% or more. Next, SiO 2
The film is deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, a low-resistance metal such as Al, Cr, or Ta is deposited to a thickness of about 6000 Å by sputtering or the like, and patterned to form the gate electrode 9. Next, FIG. 29 (b)
As shown in FIG. 3, B 2 H 6 is more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% and less than 5%, and more preferably 0 by using the ion implantation apparatus shown in FIG. .
All ions 23 generated from a doping gas containing helium in a concentration of more than 1% and less than or equal to 1%,
1 × when the implantation amount of B + ions is 3 × 10 13 / cm 2 or more
10 14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 13
The energy is set to about 80 keV so that the number of particles per cm 2 is 7 × 10 13 per cm 2 or less. In addition, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film at this time is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, but helium is electrically inactive and has no influence on the electrical characteristics of the thin film transistor. Does not bring. Next, as shown in FIG. 29 (c), using the ion implantation apparatus that does not use the mass spectrometry, 1 × 10 14 ions 15 are generated at an energy of about 20 keV, with all the ions 15 generated using pure hydrogen as a doping gas. / Cm 2 or more and 1 × 10 15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / cm 2 or more and 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less, p type source The drain region 22 is formed. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 29D, Si is used as the interlayer insulating film 11.
Deposit an O 2 film with a thickness of 5000 Å or more, then
A contact hole is formed in the drain region 10 and B 2 H 6 is more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% by using the ion implantation apparatus without the mass separation described above.
% Of all the ions 27 generated from the doping gas whose balance is H 2 or helium.
The implantation amount of B + ions is 1 × 10 15 / cm 2 or more, and the maximum concentration of the impurity boron is 30 k so that it is near the center of the polycrystalline silicon film below the contact hole.
Drive with eV energy. In the formation of the p + layer, the doping gas used for implantation may be either H 2 or helium. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Finally Figure 2
As shown in FIG. 9E, the impurities in the source / drain regions are heat-treated at 300 ° C. for 1 hour to be activated, and the electrodes 16 are formed in the contact holes in the source / drain regions with Al, ITO or the like. In this embodiment, the polycrystalline silicon film in the source / drain region of the thin film transistor has a large film thickness, so that the resistance value of the source / drain region can be further reduced. Also p + type source
It has the advantage that no special mask is required to form the drain region.

【0020】(実施例14) 図30は、本発明を用い
て製造された薄膜トランジスタの別の実施例の断面図で
ある。ガラス基板5からの重金属類の拡散を防止するS
iO2膜6、薄膜トランジスタのソース・ドレインの一
部となる膜厚1000Å程度の多結晶シリコン膜20、
薄膜トランジスタのチャネル部となる膜厚500Å程度
の多結晶シリコン膜7、ゲート絶縁膜として形成された
1200Åの膜厚を有するSiO2膜8、TaやAl、
Crからなるゲート電極9、薄膜トランジスタのp-
のソース・ドレイン領域22、薄膜トランジスタのp+
型のソース・ドレイン領域26、SiO2で形成された
層間絶縁膜11、Alで形成されるソース電極12、A
lあるいはITOで形成されるドレイン電極13を示
す。図31の工程図を用いて、図30の実施例を説明す
る。先ず図31(a)に示すように、ガラス基板5上に
絶縁膜としてSiO2膜6を2000Åの厚さで堆積
し、次に多結晶シリコン膜20を1000Åの厚さで堆
積し、パタンニングする。前記のSiO2膜6は基板に
含まれている重金属などが、熱処理時に素子部に拡散す
るのを防ぐのが目的であり、基板の純度が十分高ければ
必要としない。次に不純物を含まない多結晶シリコン膜
7を500Å程度の厚さで堆積し、パタンニングする。
前記多結晶シリコン膜7および20の結晶化率は75%
以上、好ましくは90%以上の膜を用いる。次にSiO
2膜を1200Å程度の厚さで堆積しゲート絶縁膜8を
形成する。次にAl、CrやTaなどの低抵抗の金属を
スパッタ法などで6000Å程度の厚さで堆積し、パタ
ンニングしてゲート電極9を形成する。次に図31
(b)に示すように、図3に示す質量分析を用いないイ
オン注入装置を用いて、B26を0%を越え10%以
下、好ましくは0.01%を越え5%以下、更に好まし
くは0.1%を越え1%以下の濃度で含み、残部がヘリ
ウムから成るドーピングガスから生成する全てのイオン
23を、B+イオンの打ち込み量が3×1013個/cm2
上で1×1014個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3
×1013個/cm2以上で7×1013個/cm2以下の範囲と
なるように80keV程度のエネルギーで打ち込む。ま
た、この時同時に打ち込まれたヘリウムの前記シリコン
膜中の最大濃度は、3×1018個/cm3以上になるが、
ヘリウムは電気的に不活性であり、何の影響ももたらさ
ない。次に図31(c)に示すように、前記の質量分析
を用いないイオン注入装置を用いて、純水素をドーピン
グガスとして生成する全てのイオン15を、20keV
程度のエネルギーで1×1014個/cm2以上で1×10
15個/cm2以下の範囲、更に好ましくは3×1014個/c
m2以上で7×1014個/cm2以下の範囲で打ち込み、p-
型のソース・ドレイン領域22を形成する。打ち込み時
のエネルギーは、ゲート絶縁膜の厚さによって適時調整
すればよく、本実施例に限定されるのもではない。本方
法により、不純物が打ち込まれた多結晶シリコン膜の結
晶性は保持されると同時に、水素によって多結晶シリコ
ン膜中の欠陥が埋められる。次に図31(d)に示すよ
うに、前記のゲート電極を含む薄膜トランジスタの一部
をレジストやポリイミドなどの有機材料あるいはゲート
電極、ゲート絶縁膜と選択的にエッチング除去される無
機材料、例えばTaをゲート電極に用いた場合にはAl
やCrなどを用いてマスクをし、前記の質量分離を用い
ないイオン注入装置を用いて、B26を0%を越え10
%以下、好ましくは0.01%を越え5%以下の濃度で
含み、残部がH2あるいはヘリウムから成るドーピング
ガスから生成する全てのイオン27を、B+イオンの打
ち込み量が1×1015個/cm2以上となるように80k
eV程度のエネルギーで打ち込み、前記の薄膜トランジ
スタのソース・ドレイン領域にp+層26を形成する。
前記のp+層の形成においては、打ち込みに使用するド
ーピングガスの希釈ガスはH2あるいはヘリウムのいず
れのガスも使用可能である。また、前記のドーピングガ
スの濃度は、短時間注入のために、可能な限り濃いこと
が望ましい。次に図31(e)に示すように、層間絶縁
膜11としてSiO2膜を5000Å以上の厚さで堆積
し、次にソース・ドレイン領域10にコンタクトホール
を形成する。最後にソース・ドレイン領域の不純物を窒
素雰囲気中で、300℃、1時間の熱処理をおこなって
活性化し、ソース・ドレイン領域のコンタクトホールに
AlやITOなどで電極16を形成する。本実施例で
は、薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域の多結晶
シリコン膜の膜厚が厚く、従って、前記のソース・ドレ
イン領域の抵抗値をさらに低減することができる。また
+型のソース・ドレイン領域の形成時に、打ち込みエ
ネルギーを大きくできる為に、イオンビーム電流を大き
くでき、生産性が向上するという利点を有する。
(Embodiment 14) FIG. 30 is a sectional view of another embodiment of a thin film transistor manufactured by using the present invention. S that prevents the diffusion of heavy metals from the glass substrate 5
an iO 2 film 6, a polycrystalline silicon film 20 having a film thickness of about 1000 Å which becomes a part of a source / drain of a thin film transistor,
A polycrystalline silicon film 7 having a film thickness of about 500 Å to be a channel portion of a thin film transistor, a SiO 2 film 8 having a film thickness of 1200 Å formed as a gate insulating film, Ta and Al,
The gate electrode 9 made of Cr, the p type source / drain region 22 of the thin film transistor, the p + of the thin film transistor.
Type source / drain region 26, interlayer insulating film 11 made of SiO 2 , source electrode 12 made of Al, A
1 shows the drain electrode 13 made of ITO. The embodiment of FIG. 30 will be described with reference to the process chart of FIG. First, as shown in FIG. 31A, a SiO 2 film 6 is deposited as an insulating film on the glass substrate 5 to a thickness of 2000 Å, and then a polycrystalline silicon film 20 is deposited to a thickness of 1000 Å and then patterned. To do. The purpose of the SiO 2 film 6 is to prevent heavy metals contained in the substrate from diffusing into the element portion during heat treatment, and is not necessary if the substrate has a sufficiently high purity. Next, a polycrystalline silicon film 7 containing no impurities is deposited to a thickness of about 500Å and patterned.
The crystallization rate of the polycrystalline silicon films 7 and 20 is 75%.
Above, preferably 90% or more of the film is used. Then SiO
Two films are deposited to a thickness of about 1200Å to form the gate insulating film 8. Next, a low-resistance metal such as Al, Cr, or Ta is deposited to a thickness of about 6000 Å by sputtering or the like, and patterned to form the gate electrode 9. Next, FIG.
As shown in (b), B 2 H 6 is more than 0% and less than 10%, preferably more than 0.01% and less than 5% by using the ion implantation apparatus shown in FIG. Preferably, all the ions 23 generated from the doping gas containing 0.1% or more and more than 0.1% and the balance being helium are used when the implantation amount of B + ions is 3 × 10 13 ions / cm 2 or more. × 10 14 pieces / cm 2 or less, more preferably 3
× 10 13 / cm 2 or more at 7 × 10 13 / cm 2 are implanted at 80keV about energy so that the range. Further, the maximum concentration of helium simultaneously implanted in the silicon film at this time is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more,
Helium is electrically inert and has no effect. Next, as shown in FIG. 31 (c), all ions 15 generated with pure hydrogen as a doping gas are converted to 20 keV
1 × 10 with energy of about 1 × 10 14 pieces / cm 2 or more
15 pieces / cm 2 or less, more preferably 3 × 10 14 pieces / c
Implanted in the range of 7 × 10 14 pieces / cm 2 or less with m 2 or more, p
A source / drain region 22 of the mold is formed. The energy at the time of implantation may be appropriately adjusted depending on the thickness of the gate insulating film, and is not limited to this embodiment. According to this method, the crystallinity of the polycrystalline silicon film in which impurities are implanted is maintained, and at the same time, the defects in the polycrystalline silicon film are filled with hydrogen. Next, as shown in FIG. 31 (d), a part of the thin film transistor including the gate electrode is an organic material such as resist or polyimide, or an inorganic material such as Ta that is selectively removed by etching with the gate electrode and the gate insulating film. Is used for the gate electrode, Al
A mask by using a and Cr, by using an ion implantation apparatus that does not use the mass separation of the, B 2 and H 6 exceed 0% 10
% Or less, preferably more than 0.01% and 5% or less, and the total amount of all ions 27 generated from the doping gas whose balance is H 2 or helium is 1 × 10 15 B + ions. 80k so that it is more than / cm 2
The p + layer 26 is formed in the source / drain regions of the thin film transistor by implanting with an energy of about eV.
In the formation of the p + layer, the doping gas used for implantation may be either H 2 or helium. Further, it is desirable that the concentration of the doping gas is as high as possible for short-time injection. Next, as shown in FIG. 31E, a SiO 2 film is deposited as the interlayer insulating film 11 to a thickness of 5000 Å or more, and then contact holes are formed in the source / drain regions 10. Finally, the impurities in the source / drain regions are activated by heat treatment at 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and the electrodes 16 are formed in the contact holes in the source / drain regions with Al or ITO. In this embodiment, the polycrystalline silicon film in the source / drain region of the thin film transistor has a large film thickness, so that the resistance value of the source / drain region can be further reduced. Further, since the implantation energy can be increased when the p + type source / drain regions are formed, there is an advantage that the ion beam current can be increased and the productivity is improved.

【0021】(実施例15) 図32は、本発明を用い
て形成されたn型ないしはp型のLDD構造を有する薄
膜トランジスタを、液晶表示装置の画素駆動用薄膜トラ
ンジスタに用いた場合の液晶表示装置の断面図である。
28は薄膜トランジスタが形成された絶縁基板、29は
対向基板、30は液晶を示す。図32において、画素用
の薄膜トランジスタは、本明細書に記載のLDD構造を
有した薄膜トランジスタ、あるいは容易に類推される同
様の薄膜トランジスタが用いられる。図33に等価回路
図を示す。図33における補助容量は、容量線を設ける
方法や駆動する一段前のゲート線との間に容量を設ける
方法などで作り込むことが可能である。
Example 15 FIG. 32 shows a liquid crystal display device in which a thin film transistor having an n-type or p-type LDD structure formed by using the present invention is used as a pixel driving thin film transistor of a liquid crystal display device. FIG.
Reference numeral 28 is an insulating substrate on which thin film transistors are formed, 29 is a counter substrate, and 30 is a liquid crystal. In FIG. 32, as the thin film transistor for a pixel, a thin film transistor having an LDD structure described in this specification or a similar thin film transistor which can be easily analogized is used. FIG. 33 shows an equivalent circuit diagram. The auxiliary capacitance in FIG. 33 can be formed by a method of providing a capacitance line, a method of providing a capacitance between the gate line one stage before driving, or the like.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明により、以下の効果がある。The present invention has the following effects.

【0023】(1).質量分析を用いないイオン注入装
置を用いて、1×1014個/cm2以下の量の不純物イオ
ンを300℃から450℃程度の低温で活性化すること
が可能になる。
(1). It is possible to activate impurity ions in an amount of 1 × 10 14 / cm 2 or less at a low temperature of about 300 ° C. to 450 ° C. by using an ion implantation apparatus that does not use mass spectrometry.

【0024】(2).300℃から450℃程度の低温
でLDD構造を有した薄膜トランジスタの製造が可能に
なり、薄膜トランジスタのリーク電流の低減が可能であ
る。
(2). It becomes possible to manufacture a thin film transistor having an LDD structure at a low temperature of about 300 ° C. to 450 ° C., and it is possible to reduce the leak current of the thin film transistor.

【0025】(3).薄膜トランジスタのリーク電流が
低減する事により、液晶表示装置の保持容量を小さくす
ることが可能となり、液晶表示装置の開口率が向上でき
る。
(3). By reducing the leak current of the thin film transistor, the storage capacity of the liquid crystal display device can be reduced, and the aperture ratio of the liquid crystal display device can be improved.

【0026】(4).安価なガラス基板を用いることが
できる。
(4). An inexpensive glass substrate can be used.

【0027】(5).ゲート配線に低抵抗な金属を用い
ることが可能になり、ゲート信号の遅延を少なくでき
る。従って、画質が向上する。
(5). It is possible to use a metal having a low resistance for the gate wiring, and the delay of the gate signal can be reduced. Therefore, the image quality is improved.

【0028】(6).n-あるいはp-領域の形成に不純
物をヘリウムで希釈したガスを用いることにより、n-
あるいはp-領域の形成の為に必要な水素量の制御が容
易になる。
(6). n - or p - by using a diluted gas of impurities in helium formation region, n -
Alternatively, it becomes easy to control the amount of hydrogen required for forming the p region.

【0029】(7).ヘリウムイオンは不活性であるた
め、ゲート電極の厚さを薄くしてもTFT特性への影響
は出ず、素子の平坦化が可能である。
(7). Since helium ions are inactive, even if the thickness of the gate electrode is reduced, the TFT characteristics are not affected and the element can be flattened.

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

【図1】 H+イオン打ち込み量に対する燐を打ち込ま
れた多結晶シリコン膜のシート抵抗値を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a sheet resistance value of a polycrystalline silicon film in which phosphorus is implanted with respect to an amount of H + ions implanted.

【図2】 P+イオンの打ち込み量に対するシート抵抗
値を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a sheet resistance value with respect to an implantation amount of P + ions.

【図3】 質量分析を用いないイオン注入装置の一例を
示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an ion implantation apparatus that does not use mass spectrometry.

【図4】 本発明を用いて製造された薄膜トランジスタ
の一例を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図5】 本発明を用いて製造される薄膜トランジスタ
の一例を示す工程図である。
FIG. 5 is a process drawing showing an example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図6】 P+の打ち込み量に対するドレイン電流の相
関を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a correlation of a drain current with respect to a P + implantation amount.

【図7】 本発明を用いて製造される薄膜トランジスタ
の別の例を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図8】 本発明を用いて製造される薄膜トランジスタ
の別の例を示す工程図である。
FIG. 8 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図9】 本発明を用いて製造される薄膜トランジスタ
の別の例を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図10】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 10 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図11】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図12】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 12 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図13】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図14】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 14 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図15】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図16】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 16 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図17】 H+イオン打ち込み量に対するボロンを打
ち込まれた多結晶シリコン膜のシート抵抗値を示す図で
ある。
FIG. 17 is a diagram showing a sheet resistance value of a polycrystalline silicon film in which boron is implanted with respect to the amount of H + ion implantation.

【図18】 B+イオンの打ち込み量に対するシート抵
抗値を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a sheet resistance value with respect to an implantation amount of B + ions.

【図19】 本発明を用いて製造された薄膜トランジス
タの一例を示す断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図20】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの一例を示す工程図である。
FIG. 20 is a process drawing showing an example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図21】 B+の打ち込み量に対するドレイン電流の
相関を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing the correlation of drain current with respect to the amount of implantation of B + .

【図22】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図23】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 23 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図24】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図25】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 25 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図26】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図27】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 27 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図28】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 28 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図29】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 29 is a process drawing showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図30】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す断面図である。
FIG. 30 is a cross-sectional view showing another example of a thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図31】 本発明を用いて製造される薄膜トランジス
タの別の例を示す工程図である。
FIG. 31 is a process drawing showing another example of the thin film transistor manufactured by using the present invention.

【図32】 本発明の薄膜トランジスタを用いて作られ
た液晶表示装置の一例を示す断面図である。
FIG. 32 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device manufactured using the thin film transistor of the invention.

【図33】 本発明の薄膜トランジスタを用いて作られ
た液晶表示装置の一例を示す等価回路図である。
FIG. 33 is an equivalent circuit diagram showing an example of a liquid crystal display device manufactured using the thin film transistor of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ源 2 不純物イオン 3 引き出し電極 4 加速電極 5 基板 6 SiO2膜 7 多結晶シリコン膜 8 ゲート絶縁膜 9 ゲート電極 10 n-型のソース・ドレイン領域 11 層間絶縁膜 12 ソース電極 13 ドレイン電極 14 PH3を含み、残部がヘリウムから成るドーピン
グガスから生成する全てのイオン 15 純水素をドーピングガスとして生成する全てのイ
オン 16 電極 17 薄膜トランジスタのVDSが4VでVGが10Vの
時のドレイン電流 18 薄膜トランジスタのVDSが4VでVGが−10V
の時のドレイン電流 19 n+層 20 PH3を含み、残部がH2あるいはヘリウムから成
るドーピングガスから生成する全てのイオン 21 薄膜トランジスタのソース・ドレインの一部とな
る膜厚1000Å程度の多結晶シリコン膜 22 p-層 23 B26を含み、残部がヘリウムから成るドーピン
グガスから生成する全てのイオン 24 薄膜トランジスタのVDSが−4VでVGが−10
Vの時のドレイン電流 25 薄膜トランジスタのVDSが−4VでVGが10V
の時のドレイン電流 26 p+層 27 B26を含み、残部がH2あるいはヘリウムから
成るドーピングガスから生成する全てのイオン 28 薄膜トランジスタが形成された絶縁基板 29 対向基板 30 液晶
1 Plasma Source 2 Impurity Ion 3 Extraction Electrode 4 Acceleration Electrode 5 Substrate 6 SiO 2 Film 7 Polycrystalline Silicon Film 8 Gate Insulation Film 9 Gate Electrode 10 n - Type Source / Drain Region 11 Interlayer Insulation Film 12 Source Electrode 13 Drain Electrode 14 All ions including PH 3 generated from the doping gas with the balance being helium 15 All ions generated from pure hydrogen as the doping gas 16 Electrodes 17 Drain current when V DS of the thin film transistor is 4V and V G is 10V 18 The thin film transistor V DS is 4V and V G is -10V.
Drain current 19 n + layer 20 PH 3 and the rest is all ions generated from the doping gas consisting of H 2 or helium 21 Polycrystalline silicon with a film thickness of about 1000 Å which becomes a part of the source / drain of the thin film transistor All ions generated from a doping gas consisting of the film 22 p - layer 23 B 2 H 6 with the balance being helium 24 V DS of the thin film transistor −4 V and V G −10
Drain current when V 25 V DS of thin film transistor is -4V and V G is 10V
Drain current 26 p + layer 27 B 2 H 6 and all the ions generated from the doping gas composed of H 2 or helium at the balance 28 Insulating substrate on which thin film transistors are formed 29 Counter substrate 30 Liquid crystal

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/265 H01L 21/265 H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 21/265 H01L 21/265 H

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基板上に形成された多結晶シリコン
膜と前記の多結晶シリコン膜上に堆積された絶縁膜に於
いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いてPH
3を0%を越え10%以下で含み、残部がヘリウムから
なる混合ガスから生成する全てのイオンを前記の絶縁膜
を通して前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前
記の質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水
素ガスから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通し
て前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の絶
縁基板を300℃以上で600℃以下に加熱することを
特徴とする不純物の活性化方法。
1. A polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate and an insulating film deposited on the polycrystalline silicon film, using an ion implantation apparatus that does not use mass separation.
All the ions generated from the mixed gas containing 3 to 0% and more than 0% and the rest being helium are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film, and then the mass separation is not used. Implanting hydrogen ions generated from pure hydrogen gas into the polycrystalline silicon film through the insulating film using an ion implantation device, and then heating the insulating substrate to 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. And a method for activating impurities.
【請求項2】 前記の質量分離を用いないイオン注入装
置を用いて打ち込まれる燐の前記多結晶シリコン膜中の
不純物最大濃度が、1×1017個/cm3以上で1.1×
1019個/cm3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれる
ヘリウムの前記多結晶シリコン膜中の最大濃度が、1×
1018個/cm3以上であり、次に打ち込まれる前記の水
素の前記多結晶シリコン膜中の最大濃度が6×1018
/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲にあることを
特徴とする請求項1に記載の不純物の活性化方法。
2. The maximum impurity concentration of phosphorus in the polycrystalline silicon film, which is implanted by using the ion implantation apparatus without mass separation, is 1.1 × 10 17 / cm 3 or more.
The maximum concentration of helium implanted at the same time in the polycrystalline silicon film is 1 × 10 19 pieces / cm 3 or less.
10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of the hydrogen to be implanted next in the polycrystalline silicon film is 6 × 10 18 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3 or less. The method for activating impurities according to claim 1, wherein the method for activating impurities is present.
【請求項3】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジス
タにおいて、チャネルとなる多結晶シリコン膜、前記の
多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、前記の
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極、前記のゲート
電極に対して自己整合的に形成されたソース・ドレイン
領域を有し、前記のソース・ドレイン領域に含まれる燐
の最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1019
/cm3以下の範囲にあり、前記のソース・ドレイン領域
に含まれるヘリウムの最大濃度が、3×1018個/cm3
以上の範囲にあり、次に前記のソース・ドレイン領域に
含まれる水素の最大濃度が6×1018個/cm3以上で1
×1020個/cm3以下の範囲にあることを特徴とする薄
膜トランジスタ。
3. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, a polycrystalline silicon film which becomes a channel, a gate insulating film formed on the polycrystalline silicon film, and a gate electrode formed on the gate insulating film. The source / drain regions are formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode, and the maximum concentration of phosphorus contained in the source / drain regions is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more and 1 ×. The maximum concentration of helium contained in the source / drain region is 3 × 10 18 pieces / cm 3 in the range of 10 19 pieces / cm 3 or less.
Within the above range, and then the maximum concentration of hydrogen contained in the source / drain regions is 6 × 10 18 / cm 3 or more, 1
A thin film transistor characterized by being in the range of × 10 20 pieces / cm 3 or less.
【請求項4】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジス
タにおいて、(1)絶縁基板上に多結晶シリコン膜を形
成する工程、(2)前記の多結晶シリコン膜上に絶縁膜
を形成する工程、(3)前記の絶縁膜上にゲート電極を
形成する工程、(4)質量分離を用いないイオン注入装
置を用いてPH3を0%を越え10%以下で含み、残部
がヘリウムからなる混合ガスから生成する全てのイオン
を前記のゲート電極をマスクとして前記の絶縁膜を通し
て前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の質
量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素ガス
から生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して前記
の多結晶シリコン膜中に打ち込み自己整合的に薄膜トラ
ンジスタのソース・ドレイン領域を形成する工程、
(5)前記の絶縁基板を300℃以上で600℃以下に
加熱し、不純物を活性化する工程を含むことを特徴とす
る薄膜トランジスタの製造方法。
4. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a polycrystalline silicon film on the insulating substrate, (2) a step of forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, 3) a step of forming a gate electrode on the insulating film, and (4) using an ion implanter that does not use mass separation, containing PH 3 in an amount of more than 0% and 10% or less, and the balance being helium. All the generated ions are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film using the gate electrode as a mask, and then generated from pure hydrogen gas by using the ion implantation apparatus that does not use the mass separation. Implanting hydrogen ions into the polycrystalline silicon film through the insulating film to form the source / drain regions of the thin film transistor in a self-aligned manner,
(5) A method of manufacturing a thin film transistor, including the step of heating the insulating substrate to 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower to activate impurities.
【請求項5】 質量分離を用いないイオン注入装置を用
いて打ち込まれる燐の前記ソース・ドレイン領域の不純
物最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1019
/cm3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘリウム
の前記ソース・ドレイン領域の最大濃度が、3×1018
個/cm3以上であり、次に打ち込まれる前記の水素の前
記ソース・ドレイン領域の最大濃度が6×1018個/cm
3以上で1×102 0個/cm3以下の範囲にあることを特徴
とする請求項4に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
5. The maximum concentration of impurities in the source / drain regions of phosphorus implanted by using an ion implanter without mass separation is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 19 pieces / cm 3 or less. And the maximum concentration of helium that is simultaneously implanted in the source / drain region is 3 × 10 18.
The number of hydrogen atoms is not less than 6 / cm 3 and the maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the source / drain regions is 6 × 10 18 pieces / cm 3.
Method of manufacturing a thin film transistor according to claim 4, characterized in that 3 or more in the range of 1 × 10 2 0 / cm 3 or less.
【請求項6】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジス
タにおいて、チャネルとなる多結晶シリコン膜、前記の
多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、前記の
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極、前記のゲート
電極に対して自己整合的に形成された第一のソース・ド
レイン領域、前記の第一のソース・ドレイン領域ならび
にソース・ドレイン電極と接する第二のソース・ドレイ
ン領域を有し、前記の第一のソース・ドレイン領域に含
まれる燐の最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×
1019個/cm3以下の範囲にあり、ヘリウムの最大濃度
が、3×1018個/cm3以上の範囲にあり、水素の最大
濃度が6×1018個/cm3以上で1×1020個/cm3以下
の範囲で含み、前記の第二のソース・ドレイン領域に含
まれる燐の最大濃度が1×1020個/cm3以上の範囲に
あることを特徴とする薄膜トランジスタ。
6. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, a polycrystalline silicon film which becomes a channel, a gate insulating film formed on the polycrystalline silicon film, and a gate electrode formed on the gate insulating film. A first source / drain region formed in self-alignment with the gate electrode, the first source / drain region and a second source / drain region in contact with the source / drain electrode, If the maximum concentration of phosphorus contained in the first source / drain region is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, 1 ×
10 19 / cm 3 is in the range, the maximum concentration of helium is in the 3 × 10 18 atoms / cm 3 or more ranges, 1 × 10 at the maximum concentration of hydrogen 6 × 10 18 atoms / cm 3 or more A thin film transistor containing 20 or less / cm 3 or less, and the maximum concentration of phosphorus contained in the second source / drain region is 1 × 10 20 or less / cm 3 or more.
【請求項7】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジス
タにおいて、(1)絶縁基板上に多結晶シリコン膜を形
成する工程、(2)前記の多結晶シリコン膜上に絶縁膜
を形成する工程、(3)前記の絶縁膜上にゲート電極を
形成する工程、(4)質量分離を用いないイオン注入装
置を用いてPH3を0%を越え10%以下で含み、残部
がヘリウムからなる混合ガスから生成する全てのイオン
を前記のゲート電極をマスクとして前記の絶縁膜を通し
て前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の質
量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素ガス
から生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して前記
の多結晶シリコン膜中に打ち込み自己整合的に薄膜トラ
ンジスタの第一のソース・ドレイン領域を形成する工
程、(5)前記のゲート電極を含む薄膜トランジスタの
一部をマスクし、前記の質量分離を用いないイオン注入
装置を用いて、PH3を0%を越え10%以下で含み、
残部が水素あるいはヘリウムからなる混合ガスから生成
する全てのイオンを前記の第一のソース・ドレイン領域
の一部に打ち込み、第二のソース・ドレイン領域を形成
する工程、(6)前記の絶縁基板を300℃以上で60
0℃以下に加熱し、前記の不純物を活性化する工程を含
むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
7. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a polycrystalline silicon film on the insulating substrate, (2) a step of forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, 3) a step of forming a gate electrode on the insulating film, and (4) using an ion implanter that does not use mass separation, containing PH 3 in an amount of more than 0% and 10% or less, and the balance being helium. All the generated ions are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film using the gate electrode as a mask, and then generated from pure hydrogen gas by using the ion implantation apparatus that does not use the mass separation. Implanting hydrogen ions into the polycrystalline silicon film through the insulating film to form the first source / drain regions of the thin film transistor in a self-aligned manner, (5) The gate Masking a portion of the thin film transistors including electrodes, using an ion implantation apparatus that does not use the mass separation of said, a PH 3 includes at 10% or less than 0%
A step of implanting all ions generated from a mixed gas whose balance is hydrogen or helium into a part of the first source / drain region to form a second source / drain region, (6) the insulating substrate 60 above 300 ° C
A method of manufacturing a thin film transistor, comprising the step of activating the impurities by heating to 0 ° C. or lower.
【請求項8】 請求項7に記載の(4)の工程におい
て、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち込
まれる燐の前記第一のソース・ドレイン領域の不純物最
大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1019個/cm3
以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘリウムの前記
第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が、3×1018
個/cm3以上の範囲にあり、次に打ち込まれる前記の水
素の前記第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が6×
1018個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲にあ
ることを特徴とする請求項7に記載の薄膜トランジスタ
の製造方法。
8. The step (4) according to claim 7, wherein the maximum concentration of impurities in the first source / drain region of phosphorus implanted using an ion implantation apparatus without mass separation is 3 × 10. 1 × 10 19 pieces / cm 3 for 18 pieces / cm 3 or more
Within the following range, the maximum concentration of helium that is simultaneously implanted in the first source / drain region is 3 × 10 18.
The maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the first source / drain region is 6 × / cm 3 or more.
The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 7, wherein the number is in the range of 10 18 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3 or less.
【請求項9】 請求項7に記載の(5)の工程におい
て、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち込
まれる燐の前記第二のソース・ドレイン領域の不純物最
大濃度が、1×1020個/cm3以上であることを特徴と
する請求項7に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
9. The step (5) according to claim 7, wherein the maximum concentration of impurities in the second source / drain region of phosphorus implanted using an ion implantation apparatus without mass separation is 1 × 10. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 7, wherein the number is 20 / cm 3 or more.
【請求項10】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、ソース・ドレイン領域となる島状に形成
された第一の多結晶シリコン膜、前記の第一の多結晶シ
リコン膜の一部あるいは全てを覆う様に形成された薄膜
トランジスタのソース・ドレイン領域の一部並びにチャ
ネルとなる第二の多結晶シリコン膜、前記の第一および
第二の多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、
前記の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結
晶シリコン膜およびゲート絶縁膜上に形成されたゲート
電極、前記のゲート電極に対して自己整合的に形成され
たソース・ドレイン領域を有し、前記のソース・ドレイ
ン領域に含まれる燐の最大濃度が、3×1018個/cm3
以上で1×1019個/cm3以下の範囲にあり、ヘリウム
の最大濃度が、3×1018個/cm3以上の範囲にあり、
水素の最大濃度が6×1018個/cm3以上で1×1020
個/cm3以下の範囲で含むことを特徴とする薄膜トラン
ジスタ。
10. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, an island-shaped first polycrystalline silicon film to be a source / drain region and a part or all of the first polycrystalline silicon film are formed. A part of the source / drain region of the thin film transistor formed so as to cover and a second polycrystalline silicon film to be a channel, the gate insulating film formed on the first and second polycrystalline silicon films,
A gate electrode formed on the second polycrystalline silicon film and the gate insulating film between the first polycrystalline silicon film, and source / drain formed in self-alignment with the gate electrode And the maximum concentration of phosphorus contained in the source / drain region is 3 × 10 18 pieces / cm 3
The above is in the range of 1 × 10 19 pieces / cm 3 or less, and the maximum concentration of helium is in the range of 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more,
Maximum concentration of hydrogen is 6 × 10 18 pieces / cm 3 or more, 1 × 10 20
A thin film transistor characterized in that it is contained in the range of not more than 1 / cm 3 .
【請求項11】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、(1)絶縁基板上にソース・ドレイン領
域となる第一の多結晶シリコン膜を島状に形成する工
程、(2)前記の第一の多結晶シリコン膜の一部あるい
は全てを覆う様に、薄膜トランジスタのソース・ドレイ
ン領域の一部並びにチャネルとなる第二の多結晶シリコ
ン膜を形成する工程、(3)前記の第一および第二の多
結晶シリコン膜上に絶縁膜を形成する工程、(4)前記
の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結晶シ
リコン膜および絶縁膜上にゲート電極を形成する工程、
(5)質量分離を用いないイオン注入装置を用いてPH
3を0%を越え10%以下で含み、残部がヘリウムから
なる混合ガスから生成する全てのイオンを前記のゲート
電極をマスクとして前記の絶縁膜を通して前記の第一お
よび第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の
質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素ガ
スから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して前
記の第一および第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み自
己整合的に薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域を
形成する工程、(6)前記の絶縁基板を300℃以上で
600℃以下に加熱して、前記の不純物を活性化する工
程を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方
法。
11. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a first polycrystalline silicon film to be source / drain regions in an island shape on the insulating substrate, (2) the first Forming part of the source / drain region of the thin film transistor and a second polycrystalline silicon film to be a channel so as to cover a part or all of the polycrystalline silicon film of (3) The above first and second Forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, (4) forming a gate electrode on the insulating film and the second polycrystalline silicon film between the first polycrystalline silicon films,
(5) PH using an ion implanter without mass separation
The first and second polycrystalline silicon films containing 3 in an amount of more than 0% and 10% or less, with the balance being helium, and all ions generated through the insulating film through the gate electrode as a mask. And then implanting hydrogen ions generated from pure hydrogen gas through the insulating film into the first and second polycrystalline silicon films by using the ion implantation apparatus without using the mass separation. A step of forming source / drain regions of the thin film transistor in a self-aligning manner, and (6) heating the insulating substrate at 300 ° C. or higher to 600 ° C. or lower to activate the impurities. Method of manufacturing thin film transistor.
【請求項12】 質量分離を用いないイオン注入装置を
用いて打ち込まれた燐の前記ソース・ドレイン領域の不
純物最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1019
個/cm3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘリウ
ムの前記ソース・ドレイン領域の最大濃度が、3×10
18個/cm3以上であり次に打ち込まれる前記の水素の前
記ソース・ドレイン領域の最大濃度が6×1018個/cm
3以上で1×102 0個/cm3以下の範囲にあることを特徴
とする請求項11に記載の薄膜トランジスタの製造方
法。
12. The maximum concentration of impurities in the source / drain regions of phosphorus implanted by using an ion implanter without mass separation is 1 × 10 19 when the concentration is 3 × 10 18 / cm 3 or more.
Located pieces / cm 3 or less of the range, the maximum concentration of the source and drain regions of helium implanted simultaneously, 3 × 10
18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the source / drain regions is 6 × 10 18 pieces / cm 3.
Method of manufacturing a thin film transistor according to claim 11, characterized in that 3 or more in the range of 1 × 10 2 0 / cm 3 or less.
【請求項13】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、ソース・ドレイン領域となる島状に形成
された第一の多結晶シリコン膜、前記の第一の多結晶シ
リコン膜の一部あるいは全てを覆う様に形成された薄膜
トランジスタのソース・ドレイン領域の一部並びにチャ
ネルとなる第二の多結晶シリコン膜、前記の第一および
第二の多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、
前記の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結
晶シリコン膜およびゲート絶縁膜上に形成されたゲート
電極、前記のゲート電極に対して自己整合的に形成され
た第一のソース・ドレイン領域、前記の第一のソース・
ドレイン領域ならびにソース・ドレイン電極と接する第
二のソース・ドレイン領域を有し、前記の第一のソース
・ドレイン領域に含まれる燐の最大濃度が、3×1018
個/cm3以上で1×1019個/cm3以下の範囲にあり、ヘ
リウムの最大濃度が、3×1018個/cm3以上の範囲に
あり、水素の最大濃度が6×1018個/cm3以上で1×
1020個/cm3以下の範囲で含み、前記の第二のソース
・ドレイン領域に含まれる燐の最大濃度が1×1020
/cm3以上の範囲にあることを特徴とする薄膜トランジ
スタ。
13. A thin film transistor formed on an insulating substrate, comprising: a first polycrystalline silicon film formed in an island shape to be a source / drain region; and a part or all of the first polycrystalline silicon film. A part of the source / drain region of the thin film transistor formed so as to cover and a second polycrystalline silicon film to be a channel, the gate insulating film formed on the first and second polycrystalline silicon films,
A gate electrode formed on the second polycrystalline silicon film and the gate insulating film between the first polycrystalline silicon film, and a first electrode formed in self-alignment with the gate electrode. Source / drain regions, the first source /
The second source / drain region is in contact with the drain region and the source / drain electrode, and the maximum concentration of phosphorus contained in the first source / drain region is 3 × 10 18.
It is in the range of 1 × 10 19 pieces / cm 3 or less at the number of pieces / cm 3 or more, the maximum concentration of helium is in the range of 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen is 6 × 10 18 pieces. 1 × above / cm 3
10. A thin film transistor, characterized in that it is contained in the range of 10 20 pieces / cm 3 or less and the maximum concentration of phosphorus contained in the second source / drain region is in the range of 1 × 10 20 pieces / cm 3 or more.
【請求項14】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、(1)絶縁基板上にソース・ドレイン領
域となる第一の多結晶シリコン膜を島状に形成する工
程、(2)前記の第一の多結晶シリコン膜の一部あるい
は全てを覆う様に、薄膜トランジスタのソース・ドレイ
ン領域の一部並びにチャネルとなる第二の多結晶シリコ
ン膜を形成する工程、(3)前記の第一および第二の多
結晶シリコン膜上に絶縁膜を形成する工程、(4)前記
の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結晶シ
リコン膜および絶縁膜上にゲート電極を形成する工程、
(5)質量分離を用いないイオン注入装置を用いてPH
3を0%を越え10%以下で含み、残部がヘリウムから
なる混合ガスから生成する全てのイオンを前記のゲート
電極をマスクとして前記の絶縁膜を通して前記の第一お
よび第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の
質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素ガ
スから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して前
記の第一および第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み自
己整合的に薄膜トランジスタの第一のソース・ドレイン
領域を形成する工程、(6)前記のゲート電極を含む薄
膜トランジスタの一部をマスクし、前記の質量分離を用
いないイオン注入装置を用いて、PH3を0%を越え1
0%以下で含み、残部が水素あるいはヘリウムからなる
混合ガスから生成する全てのイオンを前記の第一のソー
ス・ドレイン領域の一部に打ち込み、第二のソース・ド
レイン領域を形成する工程、(7)前記の絶縁基板を3
00℃以上で600℃以下に加熱して、前記の不純物を
活性化する工程を含むことを特徴とする薄膜トランジス
タの製造方法。
14. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a first polycrystalline silicon film to be source / drain regions in an island shape on the insulating substrate, (2) the first Forming part of the source / drain region of the thin film transistor and a second polycrystalline silicon film to be a channel so as to cover a part or all of the polycrystalline silicon film of (3) The above first and second Forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, (4) forming a gate electrode on the insulating film and the second polycrystalline silicon film between the first polycrystalline silicon films,
(5) PH using an ion implanter without mass separation
The first and second polycrystalline silicon films containing 3 in an amount of more than 0% and 10% or less, with the balance being helium, and all ions generated through the insulating film through the gate electrode as a mask. And then implanting hydrogen ions generated from pure hydrogen gas through the insulating film into the first and second polycrystalline silicon films by using the ion implantation apparatus without using the mass separation. A step of forming first source / drain regions of the thin film transistor in a self-aligning manner, (6) using a part of the thin film transistor including the gate electrode as a mask, and using the ion implantation apparatus without mass separation, 3 over 0% and 1
Forming a second source / drain region by implanting into the part of the first source / drain region all ions generated from a mixed gas containing 0% or less and the balance being hydrogen or helium; 7) Replace the insulating substrate
A method of manufacturing a thin film transistor, comprising a step of activating the impurities by heating at a temperature of 00 ° C. or higher and 600 ° C. or lower.
【請求項15】 請求項14に記載の(5)の工程にお
いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち
込まれる燐の前記第一のソース・ドレイン領域の不純物
最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1019個/c
m3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘリウムの前
記第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が、3×10
18個/cm3以上であり、次に打ち込まれる前記の水素の
前記第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が6×10
18個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲にあるこ
とを特徴とする請求項14に記載の薄膜トランジスタの
製造方法。
15. In the step (5) according to claim 14, the maximum impurity concentration of phosphorus in the first source / drain region is 3 × 10 5 which is implanted by using an ion implantation apparatus without mass separation. 1 × 10 19 pieces / c at 18 pieces / cm 3 or more
The maximum concentration of helium that is simultaneously implanted within the range of m 3 or less is 3 × 10 3.
18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the first source / drain region is 6 × 10.
15. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 14, wherein the number is in the range of 18 / cm 3 or more and 1 × 10 20 / cm 3 or less.
【請求項16】 請求項14に記載の(6)の工程にお
いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち
込まれた燐の前記第二のソース・ドレイン領域中の不純
物最大濃度が、1×1020個/cm3以上であることを特
徴とする請求項14に記載の薄膜トランジスタの製造方
法。
16. The step (6) according to claim 14, wherein the maximum concentration of impurities in the second source / drain region of phosphorus implanted using an ion implantation device without mass separation is 1 or less. 15. The method for producing a thin film transistor according to claim 14, wherein the number is × 10 20 pieces / cm 3 or more.
【請求項17】 絶縁基板上に形成された多結晶シリコ
ン膜と前記の多結晶シリコン膜上に堆積された絶縁膜に
於いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いてB
26を0%を越え10%以下で含み、残部がヘリウムか
らなる混合ガスから生成する全てのイオンを前記の絶縁
膜を通して前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に
前記の質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純
水素ガスから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通
して前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の
絶縁基板を300℃以上で600℃以下に加熱すること
を特徴とする不純物の活性化方法。
17. A polycrystalline silicon film formed on an insulating substrate and an insulating film deposited on the polycrystalline silicon film, using an ion implantation apparatus that does not use mass separation.
All ions generated from a mixed gas containing 2 H 6 in an amount of more than 0% and 10% or less and the balance being helium are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film, and then the mass separation is performed. Using an ion implantation device not used, hydrogen ions generated from pure hydrogen gas are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film, and then the insulating substrate is heated to 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. A method for activating impurities, comprising:
【請求項18】 前記の質量分離を用いないイオン注入
装置を用いて打ち込まれるボロンの前記多結晶シリコン
膜中の不純物最大濃度が、4.5×1017個/cm3以上
で1.3×1019個/cm3以下の範囲にあり、同時に打
ち込まれるヘリウムの前記多結晶シリコン膜中の最大濃
度が、1×1018個/cm3以上であり、次に打ち込まれ
る前記の水素の前記多結晶シリコン膜中の最大濃度が6
×1018個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲に
あることを特徴とする請求項17に記載の不純物の活性
化方法。
18. The maximum concentration of impurities in the polycrystalline silicon film of boron implanted using the ion implantation system without mass separation is 4.5 × 10 17 pieces / cm 3 or more and 1.3 ×. The maximum concentration of helium that is simultaneously implanted in the polycrystalline silicon film is 10 19 pieces / cm 3 or less, and the maximum concentration of helium that is simultaneously implanted is 1 × 10 18 pieces / cm 3 or more. Maximum concentration in crystalline silicon film is 6
× 10 18 / cm 3 or more at 1 × 10 20 / cm 3 activation method of the impurity of claim 17, characterized in that in the following range.
【請求項19】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、チャネルとなる多結晶シリコン膜、前記
の多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、前記
のゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極、前記のゲー
ト電極に対して自己整合的に形成されたソース・ドレイ
ン領域を有し、前記のソース・ドレイン領域に含まれる
ボロンの最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1
19個/cm3以下の範囲にあり、前記のソース・ドレイ
ン領域に含まれるヘリウムの最大濃度が、3×1018
/cm3以上の範囲にあり、次に前記のソース・ドレイン
領域に含まれる水素の最大濃度が6×1018個/cm3
上で1×1020個/cm3以下の範囲にあることを特徴と
する薄膜トランジスタ。
19. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, a polycrystalline silicon film serving as a channel, a gate insulating film formed on the polycrystalline silicon film, and a gate electrode formed on the gate insulating film. The source / drain regions are formed in self-alignment with the gate electrode, and the maximum concentration of boron contained in the source / drain regions is 3 × 10 18 / cm 3 or more and 1 × 1
0 19 pieces / cm 3 or less, and the maximum concentration of helium contained in the source / drain region is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more. A thin film transistor characterized in that the maximum concentration of hydrogen contained is in the range of 6 × 10 18 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3 or less.
【請求項20】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、(1)絶縁基板上に多結晶シリコン膜を
形成する工程、(2)前記の多結晶シリコン膜上に絶縁
膜を形成する工程、(3)前記の絶縁膜上にゲート電極
を形成する工程、(4)質量分離を用いないイオン注入
装置を用いてB26を0%を越え10%以下で含み、残
部がヘリウムからなる混合ガスから生成する全てのイオ
ンを前記のゲート電極をマスクとして前記の絶縁膜を通
して前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の
質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素ガ
スから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して前
記の多結晶シリコン膜中に打ち込み自己整合的に薄膜ト
ランジスタのソース・ドレイン領域を形成する工程、
(5)前記の絶縁基板を300℃以上で600℃以下に
加熱し、不純物を活性化する工程を含むことを特徴とす
る薄膜トランジスタの製造方法。
20. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a polycrystalline silicon film on the insulating substrate, (2) a step of forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, 3) A step of forming a gate electrode on the insulating film, and (4) a mixture containing B 2 H 6 in an amount of more than 0% and 10% or less and a balance of helium by using an ion implantation apparatus without mass separation. All ions generated from the gas are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film using the gate electrode as a mask, and then from the pure hydrogen gas by using the ion implantation device without mass separation. Implanting generated hydrogen ions into the polycrystalline silicon film through the insulating film to form source / drain regions of the thin film transistor in a self-aligned manner;
(5) A method of manufacturing a thin film transistor, including the step of heating the insulating substrate to 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower to activate impurities.
【請求項21】 質量分離を用いないイオン注入装置を
用いて打ち込まれるボロンの前記ソース・ドレイン領域
の不純物最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1
19個/cm3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘ
リウムの前記ソース・ドレイン領域の最大濃度が、3×
1018個/cm3以上であり、次に打ち込まれる前記の水
素の前記ソース・ドレイン領域の最大濃度が6×1018
個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲にあること
を特徴とする請求項20に記載の薄膜トランジスタの製
造方法。
21. The maximum concentration of impurities in the source / drain regions of boron implanted by using an ion implanter without mass separation is 3 × 10 18 / cm 3 or more and 1 × 1.
0 19 / cm 3 is in the range, the maximum concentration of the source and drain regions of helium implanted simultaneously, 3 ×
10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the source / drain regions is 6 × 10 18.
21. The method for producing a thin film transistor according to claim 20, wherein the number is in the range of 1/10 3 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3 or less.
【請求項22】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、チャネルとなる多結晶シリコン膜、前記
の多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、前記
のゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極、前記のゲー
ト電極に対して自己整合的に形成された第一のソース・
ドレイン領域と前記の第一のソース・ドレイン領域なら
びにソース・ドレイン電極と接する第二のソース・ドレ
イン領域を有し、前記の第一のソース・ドレイン領域に
含まれるボロンの最大濃度が、3×1018個/cm3以上
で1×1019個/cm3以下の範囲にあり、ヘリウムの最
大濃度が、3×1018個/cm3以上の範囲にあり、水素
の最大濃度が6×1018個/cm3以上で1×1020個/c
m3以下の範囲で含み、前記の第二のソース・ドレイン領
域に含まれるボロンの最大濃度が1×1020個/cm3
上の範囲にあることを特徴とする薄膜トランジスタ。
22. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, a polycrystalline silicon film to be a channel, a gate insulating film formed on the polycrystalline silicon film, and a gate electrode formed on the gate insulating film. , A first source formed in self-alignment with the gate electrode
A drain region and a second source / drain region in contact with the first source / drain region and the source / drain electrode, and the maximum concentration of boron contained in the first source / drain region is 3 × It is in the range of 1 × 10 19 pieces / cm 3 or less at 10 18 pieces / cm 3 or more, the maximum concentration of helium is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen is 6 × 10 5. 1 × 10 20 pieces / c at 18 pieces / cm 3 or more
A thin film transistor, which comprises m 3 or less and has a maximum concentration of boron contained in the second source / drain region of 1 × 10 20 / cm 3 or more.
【請求項23】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、(1)絶縁基板上に多結晶シリコン膜を
形成する工程、(2)前記の多結晶シリコン膜上に絶縁
膜を形成する工程、(3)前記の絶縁膜上にゲート電極
を形成する工程、(4)質量分離を用いないイオン注入
装置を用いてB26を0%を越え10%以下で含み、残
部がヘリウムからなる混合ガスから生成する全てのイオ
ンを前記のゲート電極をマスクとして前記の絶縁膜を通
して前記の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記の
質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素ガ
スから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して前
記の多結晶シリコン膜中に打ち込み自己整合的に薄膜ト
ランジスタの第一のソース・ドレイン領域を形成する工
程、(5)前記のゲート電極を含む薄膜トランジスタの
一部をマスクし、前記の質量分離を用いないイオン注入
装置を用いて、B26を0%を越え10%以下で含み、
残部が水素あるいはヘリウムからなる混合ガスから生成
する全てのイオンを前記の第一のソース・ドレイン領域
の一部に打ち込み、第二のソース・ドレイン領域を形成
する工程、(6)前記の絶縁基板を300℃以上で60
0℃以下に加熱し、前記の不純物を活性化する工程を含
むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
23. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a polycrystalline silicon film on the insulating substrate, (2) a step of forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, 3) a step of forming a gate electrode on the insulating film, and (4) a mixture containing B 2 H 6 in an amount of more than 0% and 10% or less and a balance of helium by using an ion implantation apparatus without mass separation. All the ions generated from the gas are implanted into the polycrystalline silicon film through the insulating film using the gate electrode as a mask, and then from the pure hydrogen gas by using the ion implantation apparatus that does not use the mass separation. Implanting the generated hydrogen ions into the polycrystalline silicon film through the insulating film to form the first source / drain regions of the thin film transistor in a self-aligned manner, (5) above Masking a portion of the thin film transistor including over gate electrode using an ion implantation apparatus that does not use the mass separation of said, a B 2 H 6 comprises at 10% or less than 0%
A step of implanting all ions generated from a mixed gas whose balance is hydrogen or helium into a part of the first source / drain region to form a second source / drain region, (6) the insulating substrate 60 above 300 ° C
A method of manufacturing a thin film transistor, comprising the step of activating the impurities by heating to 0 ° C. or lower.
【請求項24】 請求項23に記載の(4)の工程にお
いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち
込まれるボロンの前記第一のソース・ドレイン領域の不
純物最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1019
個/cm3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘリウ
ムの前記第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が、3
×1018個/cm3以上であり、次に打ち込まれる前記の
水素の前記第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が6
×1018個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲に
あることを特徴とする請求項23に記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。
24. In the step (4) according to claim 23, the maximum impurity concentration of the first source / drain region of boron implanted using an ion implantation apparatus without mass separation is 3 × 10. 1 × 10 19 with 18 pieces / cm 3 or more
The maximum concentration of helium implanted at the same time in the first source / drain region is 3 / cm 3 or less.
× 10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the first source / drain region is 6
× 10 18 / cm 3 or more at 1 × 10 20 / cm 3 method of manufacturing a thin film transistor according to claim 23, characterized in that in the following range.
【請求項25】 請求項23に記載の(5)の工程にお
いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち
込まれるボロンの前記第二のソース・ドレイン領域の不
純物最大濃度が、1×1020個/cm3以上であることを
特徴とする請求項23に記載の薄膜トランジスタの製造
方法。
25. In the step (5) according to claim 23, the maximum impurity concentration of the second source / drain region of boron implanted using an ion implantation apparatus without mass separation is 1 × 10. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 23, wherein the number is 20 / cm 3 or more.
【請求項26】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、ソース・ドレイン領域となる島状に形成
された第一の多結晶シリコン膜、前記の第一の多結晶シ
リコン膜の一部あるいは全てを覆う様に形成された薄膜
トランジスタのソース・ドレイン領域の一部並びにチャ
ネルとなる第二の多結晶シリコン膜、前記の第一および
第二の多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、
前記の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結
晶シリコン膜およびゲート絶縁膜上に形成されたゲート
電極、前記のゲート電極に対して自己整合的に形成され
たソース・ドレイン領域を有し、前記のソース・ドレイ
ン領域に含まれるボロンの最大濃度が、3×1018個/
cm3以上で1×1019個/cm3以下の範囲にあり、ヘリウ
ムの最大濃度が、3×1018個/cm3以上の範囲にあ
り、水素の最大濃度が6×1018個/cm3以上で1×1
20個/cm3以下の範囲で含むことを特徴とする薄膜ト
ランジスタ。
26. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, an island-shaped first polycrystalline silicon film to be a source / drain region, and a part or all of the first polycrystalline silicon film. A part of the source / drain region of the thin film transistor formed so as to cover and a second polycrystalline silicon film to be a channel, the gate insulating film formed on the first and second polycrystalline silicon films,
A gate electrode formed on the second polycrystalline silicon film and the gate insulating film between the first polycrystalline silicon film, and source / drain formed in self-alignment with the gate electrode And the maximum concentration of boron contained in the source / drain region is 3 × 10 18 /
Located 1 × 10 19 / cm 3 or less in the range in cm 3 or more, the maximum concentration of helium, 3 × a 10-18 / cm 3 or more ranges, the maximum concentration of hydrogen 6 × 10 18 / cm 1 x 1 for 3 or more
A thin film transistor characterized in that it is contained in a range of 0 20 pieces / cm 3 or less.
【請求項27】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、(1)絶縁基板上にソース・ドレイン領
域となる第一の多結晶シリコン膜を島状に形成する工
程、(2)前記の第一の多結晶シリコン膜の一部あるい
は全てを覆う様に、薄膜トランジスタのソース・ドレイ
ン領域の一部並びにチャネルとなる第二の多結晶シリコ
ン膜を形成する工程、(3)前記の第一および第二の多
結晶シリコン膜上に絶縁膜を形成する工程、(4)前記
の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結晶シ
リコン膜および絶縁膜上にゲート電極を形成する工程、
(5)質量分離を用いないイオン注入装置を用いてB2
6を0%を越え10%以下で含み、残部がヘリウムか
らなる混合ガスから生成する全てのイオンを前記のゲー
ト電極をマスクとして前記の絶縁膜を通して前記の第一
および第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記
の質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素
ガスから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して
前記の第一および第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み
自己整合的に薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域
を形成する工程、(6)前記の絶縁基板を300℃以上
で600℃以下に加熱して、前記の不純物を活性化する
工程を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方
法。
27. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a first polycrystalline silicon film to be source / drain regions in an island shape on the insulating substrate, (2) the first Forming part of the source / drain region of the thin film transistor and a second polycrystalline silicon film to be a channel so as to cover a part or all of the polycrystalline silicon film of (3) The above first and second Forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, (4) forming a gate electrode on the insulating film and the second polycrystalline silicon film between the first polycrystalline silicon films,
(5) B 2 using an ion implanter without mass separation
The first and second polycrystalline silicon containing H 6 in an amount of more than 0% and 10% or less and the rest of which is generated from a mixed gas of helium through the insulating film using the gate electrode as a mask. Then, the hydrogen ions generated from pure hydrogen gas are injected into the film and then into the first and second polycrystalline silicon films through the insulating film by using the ion implantation apparatus without using the mass separation. A step of forming source / drain regions of the thin film transistor by implantation self-alignment, and (6) heating the insulating substrate at 300 ° C. or higher to 600 ° C. or lower to activate the impurities. Method of manufacturing thin film transistor.
【請求項28】 質量分離を用いないイオン注入装置を
用いて打ち込まれたボロンの前記ソース・ドレイン領域
の不純物最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1
19個/cm3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘ
リウムの前記ソース・ドレイン領域の最大濃度が、3×
1018個/cm3以上であり、次に打ち込まれる前記の水
素の前記ソース・ドレイン領域の最大濃度が6×1018
個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲にあること
を特徴とする請求項27に記載の薄膜トランジスタの製
造方法。
28. 1 × 1 when the maximum concentration of impurities in the source / drain regions of boron implanted by using an ion implanter without mass separation is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more.
0 19 / cm 3 is in the range, the maximum concentration of the source and drain regions of helium implanted simultaneously, 3 ×
10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the source / drain regions is 6 × 10 18.
28. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 27, wherein the number is in the range of 1 / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3 or less.
【請求項29】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、ソース・ドレイン領域となる島状に形成
された第一の多結晶シリコン膜、前記の第一の多結晶シ
リコン膜の一部あるいは全てを覆う様に形成された薄膜
トランジスタのソース・ドレイン領域の一部並びにチャ
ネルとなる第二の多結晶シリコン膜、前記の第一および
第二の多結晶シリコン膜上に形成されたゲート絶縁膜、
前記の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結
晶シリコン膜およびゲート絶縁膜上に形成されたゲート
電極、前記のゲート電極に対して自己整合的に形成され
た第一のソース・ドレイン領域、前記の第一のソース・
ドレイン領域ならびにソース・ドレイン電極と接する第
二のソース・ドレイン領域を有し、前記の第一のソース
・ドレイン領域に含まれるボロンの最大濃度が、3×1
18個/cm3以上で1×1019個/cm3以下の範囲にあ
り、ヘリウムの最大濃度が、3×1018個/cm3以上の
範囲にあり、水素の最大濃度が6×1018個/cm3以上
で1×1020個/cm3以下の範囲で含み、前記の第二の
ソース・ドレイン領域に含まれるボロンの最大濃度が1
×1020個/cm3以上の範囲にあることを特徴とする薄
膜トランジスタ。
29. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, an island-shaped first polycrystalline silicon film to be a source / drain region, and a part or all of the first polycrystalline silicon film. A part of the source / drain region of the thin film transistor formed so as to cover and a second polycrystalline silicon film to be a channel, the gate insulating film formed on the first and second polycrystalline silicon films,
A gate electrode formed on the second polycrystalline silicon film and the gate insulating film between the first polycrystalline silicon film, and a first electrode formed in self-alignment with the gate electrode. Source / drain regions, the first source /
The second source / drain region is in contact with the drain region and the source / drain electrode, and the maximum concentration of boron contained in the first source / drain region is 3 × 1.
0 18 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 19 pieces / cm 3 or less, the maximum concentration of helium is 3 × 10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen is 6 × 10 The maximum concentration of boron contained in the second source / drain region is 1 in the range of 18 pieces / cm 3 or more and 1 × 10 20 pieces / cm 3 or less.
A thin film transistor characterized by being in the range of × 10 20 pieces / cm 3 or more.
【請求項30】 絶縁基板上に形成される薄膜トランジ
スタにおいて、(1)絶縁基板上にソース・ドレイン領
域となる第一の多結晶シリコン膜を島状に形成する工
程、(2)前記の第一の多結晶シリコン膜の一部あるい
は全てを覆う様に、薄膜トランジスタのソース・ドレイ
ン領域の一部並びにチャネルとなる第二の多結晶シリコ
ン膜を形成する工程、(3)前記の第一および第二の多
結晶シリコン膜上に絶縁膜を形成する工程、(4)前記
の第一の多結晶シリコン膜の間の前記の第二の多結晶シ
リコン膜および絶縁膜上にゲート電極を形成する工程、
(5)質量分離を用いないイオン注入装置を用いてB2
6を0%を越え10%以下で含み、残部がヘリウムか
らなる混合ガスから生成する全てのイオンを前記のゲー
ト電極をマスクとして前記の絶縁膜を通して前記の第一
および第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み、次に前記
の質量分離を用いないイオン注入装置を用いて、純水素
ガスから生成される水素イオンを前記の絶縁膜を通して
前記の第一および第二の多結晶シリコン膜中に打ち込み
自己整合的に薄膜トランジスタの第一のソース・ドレイ
ン領域を形成する工程、(6)前記のゲート電極を含む
薄膜トランジスタの一部をマスクし、前記の質量分離を
用いないイオン注入装置を用いて、B26を0%を越え
10%以下で含み、残部が水素あるいはヘリウムからな
る混合ガスから生成する全てのイオンを前記の第一のソ
ース・ドレイン領域の一部に打ち込み、第二のソース・
ドレイン領域を形成する工程、(7)前記の絶縁基板を
300℃以上で600℃以下に加熱して、前記の不純物
を活性化する工程を含むことを特徴とする薄膜トランジ
スタの製造方法。
30. In a thin film transistor formed on an insulating substrate, (1) a step of forming a first polycrystalline silicon film to be source / drain regions in an island shape on the insulating substrate, (2) the first Forming part of the source / drain region of the thin film transistor and a second polycrystalline silicon film to be a channel so as to cover a part or all of the polycrystalline silicon film of (3) The above first and second Forming an insulating film on the polycrystalline silicon film, (4) forming a gate electrode on the insulating film and the second polycrystalline silicon film between the first polycrystalline silicon films,
(5) B 2 using an ion implanter without mass separation
The first and second polycrystalline silicon containing H 6 in an amount of more than 0% and 10% or less and the rest of which is generated from a mixed gas of helium through the insulating film using the gate electrode as a mask. Then, the hydrogen ions generated from pure hydrogen gas are injected into the film and then into the first and second polycrystalline silicon films through the insulating film by using the ion implantation apparatus without using the mass separation. Forming a first source / drain region of the thin film transistor by implanting self-alignment; All ions generated from a mixed gas containing B 2 H 6 in an amount of more than 0% and 10% or less and the balance of hydrogen or helium are included in the first source / drain region. Drive into a part of the area, the second source
A method of manufacturing a thin film transistor, comprising: a step of forming a drain region; and (7) a step of heating the insulating substrate at 300 ° C. or higher to 600 ° C. or lower to activate the impurities.
【請求項31】 請求項30に記載の(5)の工程にお
いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち
込まれるボロンの前記第一のソース・ドレイン領域の不
純物最大濃度が、3×1018個/cm3以上で1×1019
個/cm3以下の範囲にあり、同時に打ち込まれるヘリウ
ムの前記第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が、3
×1018個/cm3以上であり、次に打ち込まれる前記の
水素の前記第一のソース・ドレイン領域の最大濃度が6
×1018個/cm3以上で1×1020個/cm3以下の範囲に
あることを特徴とする請求項30に記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。
31. In the step (5) according to claim 30, the maximum impurity concentration of the first source / drain region of boron implanted using an ion implantation apparatus without mass separation is 3 × 10. 1 × 10 19 with 18 pieces / cm 3 or more
The maximum concentration of helium implanted at the same time in the first source / drain region is 3 / cm 3 or less.
× 10 18 pieces / cm 3 or more, and the maximum concentration of hydrogen to be implanted next in the first source / drain region is 6
× 10 18 / cm 3 or more at 1 × 10 20 / cm 3 method of manufacturing a thin film transistor according to claim 30, characterized in that in the following range.
【請求項32】 請求項30に記載の(6)の工程にお
いて、質量分離を用いないイオン注入装置を用いて打ち
込まれたボロンの前記第二のソース・ドレイン領域の不
純物最大濃度が、1×1020個/cm3以上であることを
特徴とする請求項30に記載の薄膜トランジスタの製造
方法。
32. In the step (6) according to claim 30, the maximum impurity concentration of the second source / drain region of boron implanted using an ion implantation apparatus without mass separation is 1 ×. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 30, wherein the number is 10 20 pieces / cm 3 or more.
【請求項33】 薄膜トランジスタが形成された基板
と、透明電極が形成された基板、前記の薄膜トランジス
タが形成された基板と透明電極が形成された基板に挟ま
れた液晶を有し、前記の薄膜トランジスタを駆動するこ
とにより前記の液晶を駆動させて表示を行う液晶表示装
置において、前記の薄膜トランジスタが、請求項3ある
いは請求項6あるいは請求項10あるいは請求項13あ
るいは請求項19あるいは請求項22あるいは請求項2
6あるいは請求項29に記載の薄膜トランジスタである
ことを特徴とする液晶表示装置。
33. A substrate on which a thin film transistor is formed, a substrate on which a transparent electrode is formed, and a liquid crystal sandwiched between the substrate on which the thin film transistor is formed and the substrate on which the transparent electrode is formed. In a liquid crystal display device in which the liquid crystal is driven to display the liquid crystal, the thin film transistor is used in any one of claims 3 or 6, claim 10, claim 13 or claim 19, claim 22 or claim. Two
A thin film transistor according to claim 6 or claim 29.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812492B1 (en) 1997-12-08 2004-11-02 Lg Philips Lcd Co., Ltd. Method of fabricating a thin film transistor
JP2009289928A (en) * 2008-05-28 2009-12-10 Nec Lcd Technologies Ltd Drive circuit, active matrix substrate, and liquid crystal display device
WO2016175086A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 シャープ株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812492B1 (en) 1997-12-08 2004-11-02 Lg Philips Lcd Co., Ltd. Method of fabricating a thin film transistor
JP2009289928A (en) * 2008-05-28 2009-12-10 Nec Lcd Technologies Ltd Drive circuit, active matrix substrate, and liquid crystal display device
US8416169B2 (en) 2008-05-28 2013-04-09 Nlt Technologies, Ltd. Drive circuit, active matrix substrate, and liquid crystal display device
WO2016175086A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 シャープ株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing same
JPWO2016175086A1 (en) * 2015-04-28 2018-02-01 シャープ株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US10468533B2 (en) 2015-04-28 2019-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device and method for manufacturing same

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