JPH086074A - Transistor array for display element and its production - Google Patents

Transistor array for display element and its production

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JPH086074A
JPH086074A JP16465094A JP16465094A JPH086074A JP H086074 A JPH086074 A JP H086074A JP 16465094 A JP16465094 A JP 16465094A JP 16465094 A JP16465094 A JP 16465094A JP H086074 A JPH086074 A JP H086074A
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JP
Japan
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thin film
transistor array
wiring
gate wiring
metal
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JP16465094A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ikeda
裕幸 池田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH086074A publication Critical patent/JPH086074A/en
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Abstract

PURPOSE:To eliminate propagation delay of signals and to obtain long-term reliability by forming gate wirings and auxiliary wirings of a metal silicide. CONSTITUTION:The surface of a substrate 1 is provided with active part 2 consisting of polycrystal silicon to an island shape and an insulating film 3 is formed in the state of covering these parts. Gate wirings 4 and auxiliary wirings 5 passing above these active parts 2 are formed thereon. These gate wirings 4 and auxiliary wirings 5 are formed of the metal silicide. Further, an interlayer insulating film 6 is foamed in the state of covering the gate wirings 4 and the auxiliary wirings 5 and is provided with contact holes 7. The surface of a thin-film transistor array is provided with a protective insulating film 10 over the entire part thereof. Namely, the metal silicide has a low resistance value and the gate wirings 4 and auxiliary wirings 5 having the low resistance value are obtd. In addition, the metal silicide has heat resistance and does not, therefore, contaminate the insulating film 3, the interlayer insulating film 6, etc.

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、表示素子用トランジス
タアレイおよびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor array for a display device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、薄膜トランジスタアレイを備えた
液晶表示装置では、より見やすくするために画面の大型
化が進んでいる。また高精細化するために、表示画素数
を増大させている。そのため、上記薄膜トランジスタア
レイのゲート配線および補助配線の抵抗値やトランジス
タ容量および寄生容量が増加し、これに伴う信号の伝播
遅延が重要な問題になっている。なお、ここで述べる補
助配線とは、例えば容量(Cs)線や電源からの引き回
し線などである。
2. Description of the Related Art In recent years, in a liquid crystal display device having a thin film transistor array, the size of the screen has been increasing in order to make it easier to see. Further, the number of display pixels is increased in order to achieve high definition. Therefore, the resistance value of the gate wiring and the auxiliary wiring of the thin film transistor array, the transistor capacitance and the parasitic capacitance increase, and the signal propagation delay resulting from this is an important problem. The auxiliary wiring described here is, for example, a capacitance (Cs) line or a lead line from a power source.

【0003】このうちゲート配線および補助配線の抵抗
値を下げる対策は講じやすく、例えば以下のような試み
がなされている。例えばゲート配線および補助配線の材
料に不純物を含むアモルファスシリコンまたは多結晶シ
リコンを用いる場合は、それら配線の膜厚を厚くしたり
上記不純物濃度を上げる。また例えばゲート配線および
補助配線の材料には、低抵抗のアルミニウムやα−タン
タルなどの金属材料が用いられている。
Among these, it is easy to take measures to reduce the resistance value of the gate wiring and the auxiliary wiring, and the following attempts have been made, for example. For example, when amorphous silicon or polycrystalline silicon containing impurities is used as the material of the gate wiring and the auxiliary wiring, the film thickness of these wirings is increased or the above impurity concentration is increased. Further, for example, a metal material such as aluminum or α-tantalum having a low resistance is used as a material for the gate wiring and the auxiliary wiring.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配線の
膜厚を厚くしたり不純物濃度を上げても、ゲート配線お
よび補助配線の抵抗値は根本的に下がらなかった。また
従来の薄膜トランジスタアレイの製造工程には、高温で
処理する工程が含まれている。このため、ゲート配線お
よび補助配線を金属材料で形成すると、高温処理時にそ
の金属材料がゲート配線および補助配線上に形成する絶
縁膜を汚染した。そして、このことは薄膜トランジスタ
アレイの長期信頼性を低下させていた。
However, even if the film thickness of the wiring is increased or the impurity concentration is increased, the resistance values of the gate wiring and the auxiliary wiring are not fundamentally lowered. Further, the manufacturing process of the conventional thin film transistor array includes a process of treating at a high temperature. Therefore, when the gate wiring and the auxiliary wiring are formed of a metal material, the metal material contaminates the insulating film formed on the gate wiring and the auxiliary wiring during the high temperature treatment. And this has reduced the long-term reliability of the thin film transistor array.

【0005】一方、これら金属材料とシリコンとの反応
によって形成され、低抵抗でかつ耐熱性を有する金属シ
リサイドが従来より知られている。ところが、堆積法の
みによって金属シリサイドを形成する場合には、金属シ
リサイドを最も低い抵抗値を示す化学量論的組成にする
のが難しかった。このため、堆積法で形成された金属シ
リサイドでは、ゲート配線および補助配線の抵抗値を十
分低い値まで下げることができなかった。
On the other hand, a metal silicide formed by a reaction between these metal materials and silicon and having low resistance and heat resistance has been conventionally known. However, when the metal silicide is formed only by the deposition method, it is difficult to make the metal silicide have a stoichiometric composition showing the lowest resistance value. Therefore, the metal silicide formed by the deposition method cannot reduce the resistance values of the gate wiring and the auxiliary wiring to sufficiently low values.

【0006】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、信号の伝播遅延がなくかつ長期信頼性を
有する表示素子用トランジスタアレイおよびその製造方
法を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a display element transistor array having no signal propagation delay and long-term reliability, and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた表示素子用トランジスタアレイお
よびその製造方法である。すなわち、本発明の表示素子
用トランジスタアレイは、ゲート配線と補助配線とが金
属シリサイドからなるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a transistor array for a display device and a method of manufacturing the same for achieving the above object. That is, in the display element transistor array of the present invention, the gate wiring and the auxiliary wiring are made of metal silicide.

【0008】また本発明の表示素子用トランジスタアレ
イの製造方法は、上記表示素子用トランジスタアレイを
製造する方法である。まず第1工程で、基体表面に少な
くともシリコンを主成分とする材料からなるシリコン系
薄膜を形成する。この後、リソグラフィとエッチングと
によって上記シリコン系薄膜でゲート配線のパターンと
補助配線のパターンとを形成する。次に第2工程で、こ
のゲート配線のパターンと補助配線のパターンとを覆う
状態で上記基体上に金属薄膜を形成する。次いで第3工
程で熱処理を行って、上記金属薄膜と、ゲート配線のパ
ターンと補助配線のパターンとを金属シリサイド化反応
させる。そして第4工程で、上記金属薄膜のうち未反応
な部分をエッチングによって除去し、金属シリサイドか
らなるゲート配線と補助配線とを形成する方法である。
A method of manufacturing a transistor array for a display element of the present invention is a method of manufacturing the transistor array for a display element. First, in the first step, a silicon-based thin film made of a material containing at least silicon as a main component is formed on the surface of a substrate. After that, the pattern of the gate wiring and the pattern of the auxiliary wiring are formed by the above-mentioned silicon-based thin film by lithography and etching. Next, in a second step, a metal thin film is formed on the substrate while covering the gate wiring pattern and the auxiliary wiring pattern. Next, in the third step, heat treatment is performed to cause the metal thin film, the gate wiring pattern and the auxiliary wiring pattern to undergo a metal silicidation reaction. Then, in the fourth step, the unreacted portion of the metal thin film is removed by etching to form the gate wiring and the auxiliary wiring made of metal silicide.

【0009】また上記金属薄膜が、チタン、モリブデ
ン、ニッケル、タングステン、クロムのうちの一つから
なる方法である。また上記熱処理を、急速加熱アニール
によって行う方法である。
The metal thin film is made of one of titanium, molybdenum, nickel, tungsten and chromium. Further, it is a method of performing the heat treatment by rapid thermal annealing.

【0010】[0010]

【作用】上記表示素子用トランジスタアレイでは、低抵
抗の金属シリサイドによってゲート配線の抵抗値と補助
配線の抵抗値とが低くなる。また、その金属シリサイド
は耐熱性を有するため、熱処理を行っても該金属シリサ
イドによって絶縁膜が汚染されない。
In the display element transistor array, the resistance value of the gate wiring and the resistance value of the auxiliary wiring are lowered by the low resistance metal silicide. In addition, since the metal silicide has heat resistance, the insulating film is not contaminated by the metal silicide even when heat treatment is performed.

【0011】また上記表示素子用トランジスタアレイの
製造方法では、熱処理を行うことによってシリコン系薄
膜と金属薄膜との反応が、熱力学的に一番安定でかつ最
も低抵抗の化学量論的組成の金属シリサイドを形成する
方向に進む。さらに未反応の金属薄膜をエッチングによ
って除去することによって、ゲート配線と補助配線との
パターンに形成された金属シリサイドが得られる。
Further, in the above method for manufacturing a transistor array for a display element, a reaction between a silicon-based thin film and a metal thin film is performed by heat treatment so that the reaction is thermodynamically most stable and has the lowest resistance in the stoichiometric composition. Proceed in the direction of forming metal silicide. Further, by removing the unreacted metal thin film by etching, metal silicide formed in the pattern of the gate wiring and the auxiliary wiring can be obtained.

【0012】また熱処理を急速加熱アニールによって行
うため、熱処理時に酸化反応より金属シリサイド化反応
が促進される。さらに金属薄膜が低抵抗のチタン、モリ
ブデン、ニッケル、タングステン、クロムのうちのいず
れか一つからなるため、低抵抗の金属シリサイドが形成
される。
Further, since the heat treatment is performed by rapid thermal annealing, the metal silicidation reaction is promoted rather than the oxidation reaction during the heat treatment. Furthermore, since the metal thin film is made of any one of low resistance titanium, molybdenum, nickel, tungsten, and chromium, low resistance metal silicide is formed.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の表示素子用トランジスタアレ
イ(以下、本発明装置と記す)およびその製造方法(以
下、本発明方法と記す)の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明装置の一例を示す断面図であり、プ
レーナ型の薄膜トランジスタアレイを示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a transistor array for a display device (hereinafter referred to as a device of the present invention) and a manufacturing method thereof (hereinafter referred to as a method of the present invention) of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an example of the device of the present invention, showing a planar type thin film transistor array.

【0014】図において符号1に示すのは、例えばガラ
スからなる基板である。この基板1表面には、従来のプ
レーナ型と同様に、例えば多結晶シリコンからなる活性
部2が島状に設けられている。また、活性部2を覆う状
態で基板1上には絶縁膜3が形成されている。
In the figure, reference numeral 1 is a substrate made of glass, for example. On the surface of the substrate 1, active portions 2 made of, for example, polycrystalline silicon are provided in an island shape as in the conventional planar type. An insulating film 3 is formed on the substrate 1 so as to cover the active portion 2.

【0015】またこの実施例では上記絶縁膜3を基体と
し、その絶縁膜3上に、活性部2上を通るゲート配線4
および補助配線5が形成されている。ここで補助配線5
とは、いわゆる容量(Cs)線や電源(図示せず)から
の引き回し線などである。
In this embodiment, the insulating film 3 is used as a base, and the gate wiring 4 passing over the active portion 2 is formed on the insulating film 3.
And the auxiliary wiring 5 is formed. Auxiliary wiring 5 here
Is a so-called capacitance (Cs) line, a lead line from a power source (not shown), or the like.

【0016】ところで、本発明装置においてその特徴と
するところは、上記ゲート配線4および補助配線5が金
属シリサイドからなる点である。上記金属シリサイドに
は、例えばチタンシリサイド、モリブデンシリサイド、
ニッケルシリサイド、タングステンシリサイド、クロム
シリサイドなどが挙げられる。
The feature of the device of the present invention is that the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 are made of metal silicide. Examples of the metal silicide include titanium silicide, molybdenum silicide,
Examples include nickel silicide, tungsten silicide, and chromium silicide.

【0017】なおいずれの金属シリサイドからなる場合
も、その組成は最も低い抵抗値を示す化学量論的組成で
あることが好ましい。最も低い抵抗値を示す化学量論的
組成とは、例えばチタンシリサイド、モリブデンシリサ
イドの場合はそれぞれ、チタンジシリサイド(TiSi
2 )、モリブデンジシリサイド(MoSi2 )の形であ
る。またニッケルシリサイド、タングステンシリサイ
ド、クロムシリサイドの場合もそれぞれ、ニッケルジシ
リサイド(NiSi2 )、タングステンジシリサイド
(WSi2 )、クロムジシリサイド(CrSi2 )の形
である。
It is preferable that the composition of any metal silicide is a stoichiometric composition showing the lowest resistance value. The stoichiometric composition that exhibits the lowest resistance value means, for example, titanium silicide and molybdenum silicide, respectively.
2 ) in the form of molybdenum disilicide (MoSi 2 ). In the case of nickel silicide, tungsten silicide, and chromium silicide, they are in the form of nickel disilicide (NiSi 2 ), tungsten disilicide (WSi 2 ), and chromium disilicide (CrSi 2 ), respectively.

【0018】そして、このようなゲート配線4および補
助配線5上には従来のプレーナ型と同様に、層間絶縁層
6、ソース配線8、ドレイン配線9などが設けられてい
る。例えば図1においては、ゲート配線4および補助配
線5を覆う状態で絶縁膜3上に層間絶縁膜6が形成され
ている。また、活性部2のソース上およびドレイン上の
絶縁膜3と層間絶縁膜6とにはそれぞれ、コンタクトホ
ール7が設けられている。
An interlayer insulating layer 6, a source wiring 8 and a drain wiring 9 are provided on the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 as in the conventional planar type. For example, in FIG. 1, an interlayer insulating film 6 is formed on the insulating film 3 in a state of covering the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5. Contact holes 7 are provided in the insulating film 3 and the interlayer insulating film 6 on the source and drain of the active portion 2, respectively.

【0019】さらに層間絶縁層6上には、それぞれのコ
ンタクトホール7を埋め込む状態でソース配線8とドレ
イン配線9とが形成されている。つまり、ソース配線8
は活性部2のソース側に接続し、ドレイン配線9は活性
部2のドレイン側に接続する状態で形成されている。そ
して、このような薄膜トランジスタアレイの表面全体を
被覆するように保護絶縁膜10が設けられている。
Further, a source wiring 8 and a drain wiring 9 are formed on the interlayer insulating layer 6 in a state of filling the respective contact holes 7. That is, the source wiring 8
Is connected to the source side of the active part 2 and the drain wiring 9 is formed to be connected to the drain side of the active part 2. The protective insulating film 10 is provided so as to cover the entire surface of such a thin film transistor array.

【0020】上記したように、この実施例の薄膜トラン
ジスタアレイでは、ゲート配線4および補助配線5が金
属シリサイドからなる。金属シリサイドは抵抗値が低
く、特に化学量論的組成であればより低抵抗になる。よ
って、ゲート配線4および補助配線5は抵抗値の低いも
のになる。
As described above, in the thin film transistor array of this embodiment, the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 are made of metal silicide. Metal silicide has a low resistance value, and has a lower resistance, especially if it has a stoichiometric composition. Therefore, the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 have low resistance values.

【0021】また金属シリサイドは耐熱性を有するた
め、高温処理を行っても絶縁膜3や層間絶縁膜6などを
汚染しない。したがってこの実施例では、信号の伝播遅
延がなくかつ長期信頼性を有する薄膜トランジスタアレ
イが実現することになる。
Since the metal silicide has heat resistance, it does not contaminate the insulating film 3 and the interlayer insulating film 6 even if it is subjected to high temperature treatment. Therefore, in this embodiment, a thin film transistor array having no signal propagation delay and long-term reliability is realized.

【0022】次に本発明方法の一例を説明する。図2は
本発明方法の一例を示す工程図であり、図3はこの工程
によって製造された薄膜トランジスタアレイの断面図で
ある。この実施例では、図2(a)に示す第1工程に先
立ち、従来と同様な方法でガラスからなる基板1の表面
に活性部2を形成する。また、その活性部2を覆う状態
で基板1上に絶縁膜3を形成する。
Next, an example of the method of the present invention will be described. FIG. 2 is a process drawing showing an example of the method of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of a thin film transistor array manufactured by this process. In this embodiment, prior to the first step shown in FIG. 2A, the active portion 2 is formed on the surface of the substrate 1 made of glass by a method similar to the conventional method. Further, the insulating film 3 is formed on the substrate 1 in a state of covering the active portion 2.

【0023】例えばまず化学的気相成長法(以下、CV
D法と記す)によって、基板1表面に多結晶シリコン膜
を形成した。その後形成された膜をリソグラフィとエッ
チングとによって島状にパターンニングし、活性部2を
形成した。次いで、活性部2にしきい値調整のためのイ
オン注入を行った。続いて例えばCVD法によって、活
性部2を覆う状態で基板1上に絶縁膜3を形成した。
For example, first, a chemical vapor deposition method (hereinafter, CV
A polycrystalline silicon film was formed on the surface of the substrate 1 by the method D). After that, the formed film was patterned into an island shape by lithography and etching to form the active portion 2. Next, the active portion 2 was subjected to ion implantation for adjusting the threshold value. Subsequently, the insulating film 3 was formed on the substrate 1 in a state of covering the active portion 2 by, for example, the CVD method.

【0024】そして図2(a)に示すように、第1工程
では上記絶縁膜3を基体とし、その絶縁膜3上にシリコ
ン系薄膜12を形成する。シリコン系薄膜12は少なく
ともシリコンを主成分とする材料からなり、例えばCV
D法によって形成する。
Then, as shown in FIG. 2A, in the first step, the insulating film 3 is used as a substrate, and a silicon-based thin film 12 is formed on the insulating film 3. The silicon-based thin film 12 is made of at least a material containing silicon as a main component, and is made of, for example, CV.
It is formed by the D method.

【0025】なおシリコン系薄膜12は、後述する金属
薄膜13と反応する部分が不純物を含まないものが好ま
しい。例えばシリコン系薄膜12を、不純物を含まない
シリコン系薄膜で形成することが好ましい。または、不
純物を含むシリコン系薄膜上に不純物を含まないシリコ
ン系薄膜を堆積してシリコン系薄膜12を形成すること
も可能である。この実施例では、例えば多結晶シリコン
からなるシリコン系薄膜12を80nm程度の厚みに形
成した。
The silicon-based thin film 12 preferably has no impurities in the portion that reacts with the metal thin film 13 described later. For example, it is preferable to form the silicon-based thin film 12 with a silicon-based thin film containing no impurities. Alternatively, the silicon-based thin film 12 may be formed by depositing a silicon-based thin film containing no impurities on the silicon-based thin film containing impurities. In this embodiment, the silicon-based thin film 12 made of, for example, polycrystalline silicon is formed to a thickness of about 80 nm.

【0026】次に、そのシリコン系薄膜12表面にレジ
ストよりなるマスクパターン11を形成し、続いてこの
マスクパターン11を用いたエッチングを行い、シリコ
ン系薄膜12を図3に示すゲート配線4のパターンと補
助配線5のパターンとに形成する。
Next, a mask pattern 11 made of a resist is formed on the surface of the silicon-based thin film 12, and then etching is performed using this mask pattern 11, so that the silicon-based thin film 12 is patterned into the gate wiring 4 shown in FIG. And a pattern of the auxiliary wiring 5.

【0027】次に図2(b)に示す第2工程では、マス
クパターン11を除去する。次いで、ゲート配線4のパ
ターンと補助配線5のパターンとに形成されたシリコン
系薄膜12をマスクにしてイオンシャワーを行い、活性
部2のソース、ドレイン領域に不純物を注入する。その
後、アニール処理を行って活性部2を活性化する。
Next, in a second step shown in FIG. 2B, the mask pattern 11 is removed. Then, an ion shower is performed using the silicon-based thin film 12 formed on the pattern of the gate wiring 4 and the pattern of the auxiliary wiring 5 as a mask to implant impurities into the source and drain regions of the active portion 2. After that, an annealing process is performed to activate the active portion 2.

【0028】そして、パターン形成されたシリコン系薄
膜12を覆う状態で絶縁膜3上に金属薄膜13を形成す
る。金属薄膜13は、例えばチタン、モリブデン、ニッ
ケル、タングステン、クロムのうちのいずれか一つから
なる。また、金属薄膜13の形成方法としては、例えば
スパッタリング法やCVD法などが挙げられる。例えば
この実施例では、スパッタリング法によって絶縁膜3上
にチタンを40nm程度成膜し、金属薄膜13を形成し
た。
Then, a metal thin film 13 is formed on the insulating film 3 in a state of covering the patterned silicon-based thin film 12. The metal thin film 13 is made of, for example, any one of titanium, molybdenum, nickel, tungsten, and chromium. Moreover, as a method of forming the metal thin film 13, for example, a sputtering method, a CVD method or the like can be mentioned. For example, in this embodiment, titanium is deposited to a thickness of about 40 nm on the insulating film 3 by the sputtering method to form the metal thin film 13.

【0029】続いて図2(c)に示す第3工程では、熱
処理を行う。熱処理方法には、短時間で高温処理できる
ランプアニールやレーザアニールなどの急速加熱アニー
ルが挙げられる。この熱処理によって、シリコン系薄膜
12とその表面に形成された金属薄膜13との間で反応
が起こり、シリコン系薄膜12は金属シリサイド化され
る。なお、シリコン系薄膜12表面以外では、熱処理を
行っても金属薄膜13は未反応である。
Subsequently, in the third step shown in FIG. 2C, heat treatment is performed. Examples of the heat treatment method include rapid heating anneal such as lamp anneal and laser anneal that can perform high temperature treatment in a short time. By this heat treatment, a reaction occurs between the silicon-based thin film 12 and the metal thin film 13 formed on the surface thereof, and the silicon-based thin film 12 is metal-silicided. It should be noted that the metal thin film 13 is unreacted even if the heat treatment is performed except for the surface of the silicon-based thin film 12.

【0030】この実施例では、上記したようにチタンか
らなる金属薄膜13が成膜されている基板1について、
600℃程度の温度で30秒程度、ランプアニールを行
って熱処理した。その結果、多結晶シリコンからなるシ
リコン系薄膜12とその上面のチタンからなる金属薄膜
13との間でチタンシリサイド化反応が起こった。
In this embodiment, the substrate 1 on which the metal thin film 13 made of titanium is formed as described above,
Lamp annealing was performed at a temperature of about 600 ° C. for about 30 seconds to perform heat treatment. As a result, a titanium silicidation reaction occurred between the silicon-based thin film 12 made of polycrystalline silicon and the metal thin film 13 made of titanium on the upper surface thereof.

【0031】次いで図2(d)に示す第4工程では、上
記金属薄膜13のうち未反応部分をウエットエッチング
によって除去する。このウエットエッチングでは、未反
応の金属薄膜13が選択的に除去され、金属シリサイド
はゲート配線4のパターンと補助配線5のパターンとに
形成される。このため、金属シリサイドからなるゲート
配線4と補助配線5とが得られる。
Next, in a fourth step shown in FIG. 2D, the unreacted portion of the metal thin film 13 is removed by wet etching. In this wet etching, the unreacted metal thin film 13 is selectively removed, and metal silicide is formed in the pattern of the gate wiring 4 and the pattern of the auxiliary wiring 5. Therefore, the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 made of metal silicide are obtained.

【0032】この実施例では、上記のようにチタンシリ
サイド化反応させた金属薄膜13側を硫酸と過酸化水素
とを4:1の比で混合したエッチング液に浸漬した。そ
の結果、未反応部分は溶解し、チタンシリサイドからな
るゲート配線4と補助配線5とが得られた。
In this embodiment, the metal thin film 13 side which has been subjected to the titanium silicidation reaction as described above was immersed in an etching solution in which sulfuric acid and hydrogen peroxide were mixed at a ratio of 4: 1. As a result, the unreacted portion was dissolved, and the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 made of titanium silicide were obtained.

【0033】そして、こうしてゲート配線4と補助配線
5とを得た後は、従来と同様の方法により図3に示すよ
うに層間絶縁膜6、コンタクトホール7、ソース配線
8、ドレイン配線9および保護絶縁膜10を形成する。
CVD法によって、ゲート配線4および補助配線5を覆
う状態で絶縁膜3上に層間絶縁膜6を形成した。
After the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 are obtained in this way, the interlayer insulating film 6, the contact hole 7, the source wiring 8, the drain wiring 9 and the protection are formed by a method similar to the conventional method as shown in FIG. The insulating film 10 is formed.
The interlayer insulating film 6 was formed on the insulating film 3 by the CVD method while covering the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5.

【0034】次いで、リソグラフィとエッチングとによ
って、活性部2のソース上およびドレイン上の絶縁膜3
と層間絶縁膜6とにそれぞれ、コンタクトホール7を形
成した。次に、蒸着法やスパッタリング法などによって
全面に配線材料を堆積する。この後、リソグラフィとエ
ッチングとによってパターンニングしてソース配線8と
ドレイン配線9とを形成した。
Next, the insulating film 3 on the source and drain of the active portion 2 is formed by lithography and etching.
A contact hole 7 was formed in each of the insulating film 6 and the interlayer insulating film 6. Next, a wiring material is deposited on the entire surface by vapor deposition or sputtering. After that, the source wiring 8 and the drain wiring 9 were formed by patterning by lithography and etching.

【0035】そして、これら全面を被覆するようにCV
D法によって保護絶縁膜10を設けた。以上の工程によ
って、図3に示す表示素子用薄膜トランジスタアレイが
得られる。
Then, CV is applied so as to cover these entire surfaces.
The protective insulating film 10 was provided by the D method. Through the above steps, the thin film transistor array for a display device shown in FIG. 3 is obtained.

【0036】上記実施例では、シリコン系薄膜12と金
属薄膜13とを熱処理によって反応させて金属シリサイ
ド化する。このため、シリコン系薄膜12と金属薄膜1
3との反応は、熱力学的に一番安定でかつ最も低い抵抗
値を示す化学量論的組成の金属シリサイドを形成する方
向に進む。
In the above embodiment, the silicon-based thin film 12 and the metal thin film 13 are reacted with each other by heat treatment to form a metal silicide. Therefore, the silicon-based thin film 12 and the metal thin film 1
The reaction with 3 proceeds in the direction of forming a stoichiometric metal silicide that is thermodynamically most stable and has the lowest resistance value.

【0037】実際に、チタンシリサイドでゲート配線4
および補助配線5が形成された薄膜トランジスタアレイ
について、製造工程途中にシート抵抗値を測定した。ま
た、ゲート配線および補助配線を多結晶シリコンのみ材
料で300nm程度の厚みに形成した従来の薄膜トラン
ジスタアレイついても、同様にシート抵抗値を測定し
た。
Actually, the gate wiring 4 is made of titanium silicide.
The sheet resistance value of the thin film transistor array having the auxiliary wiring 5 formed therein was measured during the manufacturing process. Further, the sheet resistance value was similarly measured for the conventional thin film transistor array in which the gate wiring and the auxiliary wiring were formed of only polycrystalline silicon to a thickness of about 300 nm.

【0038】その結果、従来の薄膜トランジスタアレイ
のゲート配線および補助配線はシート抵抗値が30Ω/
□であった。これに対し、上記実施例の薄膜トランジス
タアレイでは、ゲート配線4および補助配線5の抵抗値
が4Ω/□と低かった。
As a result, the gate wiring and auxiliary wiring of the conventional thin film transistor array have a sheet resistance value of 30 Ω /
It was □. On the other hand, in the thin film transistor array of the above example, the resistance values of the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 were as low as 4Ω / □.

【0039】この結果からも明らかなように、上記実施
例によれば低抵抗のゲート配線4および補助配線5が形
成される。また、形成される金属シリサイドは耐熱性を
有することが知られているので、ゲート配線4および補
助配線5は耐熱性を有するものになる。
As is clear from this result, according to the above-mentioned embodiment, the low resistance gate wiring 4 and auxiliary wiring 5 are formed. Moreover, since the metal silicide formed is known to have heat resistance, the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 have heat resistance.

【0040】また上記熱処理を急速加熱アニールによっ
て行うので、熱処理時に酸化反応より金属シリサイド化
反応が促進され、所望の組成の金属シリサイドが常に再
現性良く形成される。さらに金属薄膜13の材料に、例
えばチタン、モリブデン、ニッケル、タングステン、ク
ロムのうちのいずれか一つからなる低抵抗材料を用いる
ので、このことによっても低抵抗の金属シリサイドが得
られる。
Further, since the above heat treatment is performed by rapid thermal annealing, the metal silicidation reaction is promoted by the oxidation reaction during the heat treatment, and the metal silicide having a desired composition is always formed with good reproducibility. Furthermore, since a low resistance material made of any one of titanium, molybdenum, nickel, tungsten and chromium is used as the material of the metal thin film 13, a low resistance metal silicide can be obtained also by this.

【0041】また、未反応の金属薄膜13がエッチング
によって選択的に除去されるので、セルフアライン構造
が保たれたゲート配線4および補助配線5が形成され
る。したがってこの実施例では、常に低抵抗のゲート配
線4および補助配線5を容易に形成できる。このため、
信号の伝播遅延のない表示素子用薄膜トランジスタアレ
イを安定して製造することができる。
Further, since the unreacted metal thin film 13 is selectively removed by etching, the gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 in which the self-aligned structure is maintained are formed. Therefore, in this embodiment, the low resistance gate wiring 4 and the auxiliary wiring 5 can always be easily formed. For this reason,
It is possible to stably manufacture a thin film transistor array for a display device without a signal propagation delay.

【0042】なお、本実施例ではプレーナ型のの薄膜ト
ランジスタについて説明したが、この他、種々の型の表
示素子用トランジスタアレイのゲート配線および補助配
線に本発明構造を適用することができる。
Although the planar type thin film transistor has been described in the present embodiment, the structure of the present invention can be applied to the gate wiring and auxiliary wiring of various types of display element transistor arrays.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように本発明装置では、低
抵抗でかつ高温処理を行った場合でも絶縁膜を汚染しな
い金属シリサイドでゲート配線と補助配線とが形成され
る。したがって、信号の伝播遅延がなくかつ長期信頼性
を有する薄膜トランジスタアレイを実現することができ
る。
As described above, in the device of the present invention, the gate wiring and the auxiliary wiring are formed of metal silicide which has a low resistance and does not contaminate the insulating film even when the high temperature treatment is performed. Therefore, it is possible to realize a thin film transistor array having no signal propagation delay and long-term reliability.

【0044】また本発明方法では、シリコン系薄膜と金
属薄膜とを熱処理によって金属シリサイド化反応させる
ため、その反応は熱力学的に一番安定でかつ最も低い抵
抗値を示す化学量論的組成を形成する方向に進む。よっ
て、最も低い抵抗値を示す化学量論的組成を有し、かつ
耐熱性を有する金属シリサイドからなるゲート配線と補
助配線とを形成することができる。
Further, in the method of the present invention, since the silicon-based thin film and the metal thin film are subjected to a metal silicidation reaction by heat treatment, the reaction is stoichiometrically stable and has a stoichiometric composition showing the lowest resistance value. Go in the direction of forming. Therefore, it is possible to form the gate wiring and the auxiliary wiring made of metal silicide having the stoichiometric composition showing the lowest resistance value and having heat resistance.

【0045】また、未反応の金属薄膜をエッチングによ
って選択的に除去できるので、セルフアライン構造が保
たれたゲート配線および補助配線を形成することができ
る。したがって、低抵抗のゲート配線と補助配線とを容
易に形成できるので、信号の伝播遅延のない表示素子用
トランジスタアレイを安定して製造することが可能にな
る。
Further, since the unreacted metal thin film can be selectively removed by etching, it is possible to form the gate wiring and the auxiliary wiring in which the self-aligned structure is maintained. Therefore, since the low-resistance gate wiring and the auxiliary wiring can be easily formed, it becomes possible to stably manufacture the display element transistor array without signal propagation delay.

【0046】さらに、前記金属シリサイド化反応を有効
に促進する急速加熱アニールによって熱処理を行うこと
で、前記化学量論的組成の金属シリサイドを常に再現性
良く形成することができる。また金属薄膜が、低抵抗材
料であるチタン、モリブデン、ニッケル、タングステ
ン、クロムのうちのいずれか一つからなることで、低抵
抗のゲート配線と補助配線とを形成することができる。
Furthermore, by performing heat treatment by rapid thermal annealing that effectively promotes the metal silicidation reaction, the metal silicide having the stoichiometric composition can be formed with good reproducibility at all times. Further, since the metal thin film is made of any one of titanium, molybdenum, nickel, tungsten and chromium which are low resistance materials, the low resistance gate wiring and the auxiliary wiring can be formed.

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

【図1】本発明装置の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a device of the present invention.

【図2】本発明方法の一例を示す工程図である。FIG. 2 is a process drawing showing an example of the method of the present invention.

【図3】製造された薄膜トランジスタアレイの一例を示
す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a manufactured thin film transistor array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 絶縁膜(基体) 4 ゲート配線 5 補助配線 12 シリコン系薄膜 13 金属薄膜 3 Insulating film (base) 4 Gate wiring 5 Auxiliary wiring 12 Silicon-based thin film 13 Metal thin film

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/786 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 29/786

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゲート配線と補助配線とを有する表示素
子用トランジスタアレイにおいて、 前記ゲート配線と前記補助配線とは、金属シリサイドか
らなることを特徴とする表示素子用トランジスタアレ
イ。
1. A display element transistor array having a gate wiring and an auxiliary wiring, wherein the gate wiring and the auxiliary wiring are made of metal silicide.
【請求項2】 請求項1記載の表示素子用トランジスタ
アレイを製造する方法であって、 基体表面に少なくともシリコンを主成分とする材料から
なるシリコン系薄膜を形成した後、リソグラフィとエッ
チングとによって該シリコン系薄膜でゲート配線のパタ
ーンと補助配線のパターンとを形成する第1工程と、 前記ゲート配線のパターンと前記補助配線のパターンと
を覆う状態で前記基体上に金属薄膜を形成する第2工程
と、 熱処理を行って、該金属薄膜と、前記ゲート配線のパタ
ーンと前記補助配線のパターンとを金属シリサイド化反
応させる第3工程と、 前記金属薄膜のうち、前記シリコン系薄膜とは未反応な
部分をエッチングによって除去し、前記金属シリサイド
からなるゲート配線と補助配線とを形成する第4工程と
を有することを特徴とする表示素子用トランジスタアレ
イ。
2. A method of manufacturing a transistor array for a display device according to claim 1, wherein a silicon-based thin film made of at least a material containing silicon as a main component is formed on a surface of a substrate, and the thin film is formed by lithography and etching. A first step of forming a gate wiring pattern and an auxiliary wiring pattern with a silicon-based thin film, and a second step of forming a metal thin film on the substrate while covering the gate wiring pattern and the auxiliary wiring pattern. And a third step of subjecting the metal thin film to a metal silicidation reaction between the metal thin film, the pattern of the gate wiring and the pattern of the auxiliary wiring by heat treatment, and of the metal thin films, the silicon-based thin film is not reacted. And a fourth step of removing a portion by etching to form a gate wiring and an auxiliary wiring made of the metal silicide. Transistor array for a display device according to claim.
【請求項3】 前記金属薄膜は、チタン、モリブデン、
ニッケル、タングステン、クロムのうちの一つからなる
ことを特徴とする請求項2記載の表示素子用トランジス
タアレイの製造方法。
3. The metal thin film comprises titanium, molybdenum,
3. The method for manufacturing a transistor array for a display element according to claim 2, wherein the method comprises the one of nickel, tungsten and chromium.
【請求項4】 前記熱処理は、急速加熱アニールによっ
て行うことを特徴とする請求項2または請求項3記載の
表示素子用トランジスタアレイの製造方法。
4. The method of manufacturing a transistor array for a display element according to claim 2, wherein the heat treatment is performed by rapid thermal annealing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328797C (en) * 1996-02-23 2007-07-25 株式会社半导体能源研究所 Thin film semiconductor semiconductor device and method for producing thin film transistor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1328797C (en) * 1996-02-23 2007-07-25 株式会社半导体能源研究所 Thin film semiconductor semiconductor device and method for producing thin film transistor

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