JPH09275216A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JPH09275216A
JPH09275216A JP4014097A JP4014097A JPH09275216A JP H09275216 A JPH09275216 A JP H09275216A JP 4014097 A JP4014097 A JP 4014097A JP 4014097 A JP4014097 A JP 4014097A JP H09275216 A JPH09275216 A JP H09275216A
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JP
Japan
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region
thin film
film transistor
channel
type
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Withdrawn
Application number
JP4014097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Kenji Fukunaga
健司 福永
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a CMOS circuit having high characteristics. SOLUTION: The circuit, is composed of n- and p-channel type thin film transistors on the same substrate. The n-channel type thin film transistor has an LDD(light doped drain) region. The damage of an active layer due to the implanting of an impurity ion is set to be on the same level as that of the n- and p-channel type thin film transistors. Thus, the difference of the characteristics between these transistors is corrected to obtain a CMOS circuit having high characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
同一基板上にPチャネル型とNチャネル型の薄膜トラン
ジスタが配置された構成に関する。またその作製方法に
関する。具体的には、ガラス基板上に薄膜トランジスタ
でもって構成されたCMOS型の回路構成に関する。ま
たその作製工程に関する。
TECHNICAL FIELD [0001] The invention disclosed in the present specification is:
The present invention relates to a configuration in which P-channel type and N-channel type thin film transistors are arranged on the same substrate. Further, the present invention relates to a manufacturing method thereof. Specifically, the present invention relates to a CMOS type circuit configuration formed by thin film transistors on a glass substrate. In addition, it relates to a manufacturing process thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス基板上に珪素膜を成膜し、その珪
素膜を用いて薄膜トランジスタを作製する技術が知られ
ている。この技術は、アクティブマトリクス型の液晶表
示装置を作製するために発展してきた技術である。
2. Description of the Related Art There is known a technique of forming a silicon film on a glass substrate and manufacturing a thin film transistor using the silicon film. This technology is a technology that has been developed to manufacture an active matrix liquid crystal display device.

【0003】液晶表示装置は、一対のガラス基板間に液
晶を挟んで保持した構成を有し、マトリクス状に配置さ
れた多数の画素毎において、液晶に電界を印加し、その
光学特性を変化させることによって、表示を行うもので
ある。
A liquid crystal display device has a structure in which liquid crystal is sandwiched and held between a pair of glass substrates, and an electric field is applied to the liquid crystal in each of a large number of pixels arranged in a matrix to change its optical characteristics. By doing so, the display is performed.

【0004】アクティブマトリクス型の液晶表示装置
は、上記のマトリクス状に配置された各画素のそれぞれ
に薄膜トランジスタを配置し、各画素電極に出入りする
電荷をこの薄膜トランジスタでもって制御するものであ
る。
In the active matrix type liquid crystal display device, a thin film transistor is arranged in each of the pixels arranged in a matrix, and the electric charge which flows in and out of each pixel electrode is controlled by the thin film transistor.

【0005】現状において、アクティブマトリクス領域
に配置された数百×数百以上の薄膜トランジスタを駆動
する回路(周辺駆動回路と呼ばれる)は、ガラス基板上
にTAB配線等で外付けされるドライバーICと呼ばれ
るIC回路によって構成されている。
At present, a circuit (called a peripheral driving circuit) for driving several hundreds × several hundreds or more thin film transistors arranged in an active matrix region is called a driver IC externally attached to a glass substrate by a TAB wiring or the like. It is composed of an IC circuit.

【0006】しかし、ドライバーICをガラス基板に外
付けすることは、作製工程が煩雑になるという問題があ
る。例えば、その位置合わせや動作検査が煩雑になると
いう問題がある。また、ドライバーICの分だけ凹凸が
できてしまう。このことは、各種電子機器に組み込まれ
る液晶表示装置においては、その汎用性を阻害する要因
となる。
However, the external attachment of the driver IC to the glass substrate has a problem that the manufacturing process becomes complicated. For example, there is a problem that the alignment and operation inspection become complicated. In addition, unevenness is created by the amount of the driver IC. This is a factor that hinders its versatility in liquid crystal display devices incorporated in various electronic devices.

【0007】このような問題を解決する技術として、周
辺駆動回路をもガラス基板上に薄膜トランジスタでもっ
て集積化してしまう技術がある。
As a technique for solving such a problem, there is a technique in which the peripheral drive circuit is integrated on the glass substrate with thin film transistors.

【0008】このような構成とすると、全体を一体化し
た構成とすることができ、さらに作製工程の簡略化、信
頼性の向上、汎用性の拡大、といった有意性を得ること
ができる。
With such a structure, the whole structure can be integrated, and the advantages such as simplification of the manufacturing process, improvement of reliability, and expansion of versatility can be obtained.

【0009】このような周辺駆動回路をも一体化したア
クティブマトリクス型の液晶表示装置においては、周辺
駆動回路を構成する回路としてCMOS回路が必要にな
る。CMOS回路は、Nチャネル型のトランジスタとP
チャネル型のトランジスタとを相補型に構成した回路で
あって、電子回路の基本的な構成の一つである。
In the active matrix type liquid crystal display device in which such a peripheral drive circuit is also integrated, a CMOS circuit is required as a circuit constituting the peripheral drive circuit. The CMOS circuit has an N-channel type transistor and a P-type.
It is a circuit configured in a complementary manner with a channel type transistor, and is one of the basic configurations of electronic circuits.

【0010】ガラス基板上に薄膜トランジスタでもって
CMOS構成を得る方法として、以下のような構成が知
られている。
As a method of obtaining a CMOS structure with a thin film transistor on a glass substrate, the following structure is known.

【0011】図4に示す方法は、まず図4(A)に示す
ようにガラス基板401上に下地膜となる酸化珪素膜4
02を成膜し、さらにその上に珪素膜(結晶性珪素膜ま
たは非晶質珪素膜)でなる半導体層403と404を形
成し、さらにそれらを覆ってゲイト絶縁膜として機能す
る酸化珪素膜405を成膜する。
In the method shown in FIG. 4, first, as shown in FIG. 4A, a silicon oxide film 4 serving as a base film is formed on a glass substrate 401.
02, a semiconductor film 403 and a semiconductor layer 404 made of a silicon film (a crystalline silicon film or an amorphous silicon film) are further formed thereon, and a silicon oxide film 405 which covers them and functions as a gate insulating film. To form a film.

【0012】ここで403はNチャネル型の薄膜トラン
ジスタの半導体層となる島状の領域であり、404がP
チャネル型の薄膜トランジスタの半導体層となる島状の
領域である。
Here, 403 is an island-shaped region which becomes a semiconductor layer of an N-channel type thin film transistor, and 404 is P.
This is an island-shaped region that serves as a semiconductor layer of a channel thin film transistor.

【0013】次にシリサイド材料等の導電性材料でなる
ゲイト電極406と407を形成し、図4(B)に示す
状態を得る。
Next, gate electrodes 406 and 407 made of a conductive material such as a silicide material are formed to obtain the state shown in FIG. 4 (B).

【0014】この状態で全面にP(リン)イオンの注入
を行う。この結果、408と410の領域、さらに41
1と413の領域がN型となる。(図4(C))
In this state, P (phosphorus) ions are implanted over the entire surface. This resulted in 408 and 410 areas, and 41 more
Regions 1 and 413 are N-type. (FIG. 4 (C))

【0015】このPイオンの注入は、1×1015/cm
2 〜2×1015/cm2 のドーズ量とし、その表面濃度
が1×1020/cm2 以上となるような条件で行われ
る。
The implantation of P ions is 1 × 10 15 / cm.
The dose amount is 2 to 2 × 10 15 / cm 2 , and the surface concentration is 1 × 10 20 / cm 2 or more.

【0016】次にレジストマスク414をNチャネル型
の薄膜トランジスタとする領域のみに選択的に配置し、
B(ボロン)イオンの注入を行う。(図4(D))
Next, the resist mask 414 is selectively arranged only in a region to be an N-channel type thin film transistor,
B (boron) ion implantation is performed. (FIG. 4 (D))

【0017】この時、前述のPイオンのドーズ量の3〜
5倍程度のドーズ量でもってBイオンの注入を行う。
At this time, the above-mentioned P ion dose amount of 3 to
B ions are implanted with a dose amount of about 5 times.

【0018】すると、N型となった411と413の領
域(図4(C)参照)の導電型がP型に反転する。こう
してPチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域41
5とドレイン領域416とチャネル形成領域412が自
己整合的に形成される。
Then, the conductivity type of the regions 411 and 413 (see FIG. 4C) which became N type is inverted to P type. Thus, the source region 41 of the P-channel type thin film transistor
5, the drain region 416 and the channel forming region 412 are formed in a self-aligned manner.

【0019】上述のようなヘビードープが必要とされる
のは、領域415と412と416とをPIP接合とす
る必要があるからである。
Heavy doping as described above is required because the regions 415, 412 and 416 must be PIP junctions.

【0020】図4(D)に示す構成においては、408
がNチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域、40
9がNチャネル型の薄膜トランジスタのチャネル形成領
域、410がNチャネル型の薄膜トランジスタのドレイ
ン領域である。
In the structure shown in FIG.
Is a source region of an N-channel thin film transistor, 40
Reference numeral 9 is a channel forming region of the N-channel type thin film transistor, and 410 is a drain region of the N-channel type thin film transistor.

【0021】また、416がPチャネル型の薄膜トラン
ジスタのドレイン領域、412がPチャネル型の薄膜ト
ランジスタのチャネル形成領域、415がPチャネル型
の薄膜トランジスタのドレイン領域である。
Reference numeral 416 is a drain region of a P-channel thin film transistor, 412 is a channel formation region of a P-channel thin film transistor, and 415 is a drain region of a P-channel thin film transistor.

【0022】図4に示す構成は、図4(C)に示す工程
において、特にレジストマスクを形成する必要がない関
係から、作製工程が簡略化できるという有意性がある。
しかしながら、以下に述べるような問題点がある。
The structure shown in FIG. 4 is significant in that the manufacturing process can be simplified because it is not necessary to form a resist mask in the process shown in FIG. 4C.
However, there are problems as described below.

【0023】第1に、レジストマスク414は極めて高
いドーズ量でもって不純物イオンが注入されるので、レ
ジスト材料の変質が顕在化し、そのことに起因する工程
不良が発生する確立が高くなってしまう。具体的には、
ドーピング後にレジスト材料が除去できなくなったり、
残存してしまうという問題が生じてしまう。
First, since impurity ions are implanted into the resist mask 414 with an extremely high dose amount, alteration of the resist material becomes apparent, resulting in a high probability that process defects will occur. In particular,
The resist material cannot be removed after doping,
The problem of remaining remains.

【0024】第2に、図4の右側の薄膜トランジスタ
(Pチャネル型の薄膜トランジスタ)のチャネル形成領
域412に隣接したドレイン領域415が極めて高濃度
(導電型を反転させるためにPチャネル型として必要と
される以上のドーズ量の不純物イオンが注入されてい
る)の不純物領域となるので、チャネル形成領域412
とドレイン領域415との接合付近におけるOFF電流
の存在が無視できないものとなってしまう。
Second, the drain region 415 adjacent to the channel forming region 412 of the thin film transistor (P-channel type thin film transistor) on the right side of FIG. 4 is required to have an extremely high concentration (P-channel type in order to invert the conductivity type). Channel region 412, since the impurity region has a dose of more than a certain amount)
The existence of the OFF current near the junction between the drain region 415 and the drain region 415 cannot be ignored.

【0025】第3に高濃度のBイオンの注入に起因する
イオンの回り込みのためにチャネル形成領域412にB
イオンが不可避に添加されてしまい、必要とする特性が
得られない、または得られない場合が多々発生する、と
いう問題がある。
Thirdly, due to the wraparound of ions due to the implantation of high concentration B ions, B is formed in the channel forming region 412.
Ions are inevitably added, and there is a problem in that the required characteristics cannot be obtained or often cannot be obtained.

【0026】第4に(D)の工程で必要とされる高ドー
ズ量での不純物イオンの注入は、イオン注入装置やプラ
ズマドーピング装置に大きな負担をかけ、装置内部の汚
染や装置のメンテナンスに手間かかる等の諸問題を引き
起こす。
Fourthly, the implantation of the impurity ions at the high dose required in the step (D) puts a heavy burden on the ion implantation apparatus and the plasma doping apparatus, and it is troublesome to pollute the inside of the apparatus and to maintain the apparatus. It causes various problems such as this.

【0027】第5に高ドーズ量で不純物イオンの注入を
行うことは、処理時間の増大を招くという問題もある。
Fifth, implanting impurity ions at a high dose also causes a problem of increasing the processing time.

【0028】第6にレーザー光によるアニールを行う場
合の不都合がある。一般に図4(D)に示す状態の後、
レジストマスク414を取り除き、注入された不純物の
活性化と不純物イオンが注入された領域のアニールのた
めにレーザー光の照射によるアニール工程が必要とされ
る。(この方法は耐熱性の低いガラス基板を用いる場合
に有用な方法である。)
Sixth, there is an inconvenience when performing annealing by laser light. Generally, after the state shown in FIG.
The resist mask 414 is removed, and an annealing process by laser light irradiation is required for activation of the implanted impurities and annealing of the region where the impurity ions are implanted. (This method is useful when using a glass substrate having low heat resistance.)

【0029】この時、408と410の領域に比較して
415と416の領域には多量のドーズ量でもって不純
物イオンが注入されているので、その結晶性の損傷が著
しいものとなっている。
At this time, the impurity ions are implanted into the regions 415 and 416 with a large dose amount as compared with the regions 408 and 410, so that the crystallinity is significantly damaged.

【0030】従って、光の吸収率の波長依存性が408
と410の組の領域と、415と416の組の領域とで
は大きく異なったものとなっている。このような状態で
は、レーザー光の照射によるアニール効果が上記2つの
組において大きく異なったものとなってしまう。
Therefore, the wavelength dependence of the light absorption rate is 408.
The region of the group of 410 and the region of the group of 415 and 416 are significantly different. In such a state, the annealing effect due to the irradiation of the laser light is greatly different between the above two groups.

【0031】このことは、左側のNチャネル型の薄膜ト
ランジスタと右側のPチャネル型の薄膜トランジスタと
で、電気特性が大きく異なってしまう要因となり、好ま
しいものではない。
This is not preferable because it causes a large difference in electrical characteristics between the left N-channel thin film transistor and the right P-channel thin film transistor.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】本明細書で開示する発
明は、Nチャネル型の薄膜トランジスタとPチャネル型
の薄膜トランジスタとを同時に形成する際に問題となる
高ドーズ量での不純物イオン注入の問題を回避すること
を課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The invention disclosed in this specification addresses the problem of impurity ion implantation at a high dose, which is a problem when simultaneously forming an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor. The task is to avoid it.

【0033】そして、薄膜トランジスタでもってCMO
S回路を構成する際に、Nチャネル型の薄膜トランジス
タとPチャネル型の薄膜トランジスタとの特性の違いを
是正し、高い特性を有するCMOS回路を得ることを課
題とする。
The thin film transistor is used for the CMO.
It is an object to correct a difference in characteristics between an N-channel thin film transistor and a P-channel thin film transistor when an S circuit is formed and obtain a CMOS circuit having high characteristics.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、同一基板上にNチャネル型の薄膜トランジス
タとPチャネル型の薄膜トランジスタとが集積化された
構成を有し、前記Nチャネル型の薄膜トランジスタのみ
に選択的にLDD領域が形成されており、前記Pチャネ
ル型の薄膜トランジスタのソース領域およびドレイン領
域はP型を付与する不純物のみが添加されており、前記
Pチャネル型の薄膜トランジスタのソースおよびドレイ
ン領域に隣接してN型およびP型を付与する不純物が添
加された領域が形成されていることを特徴とする。
One of the inventions disclosed in the present specification has a structure in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are integrated on the same substrate. Type thin film transistor is selectively formed with an LDD region, and a source region and a drain region of the P channel type thin film transistor are added with only an impurity imparting P type, and a source of the P channel type thin film transistor is added. And a region to which an impurity imparting N-type and P-type is added is formed adjacent to the drain region.

【0035】上記構成の具体的な例を図3(B)に示
す。図3(B)に示す構成は、左側のNチャネル型の薄
膜トランジスタ(NTFT)と右側のPチャネル型の薄
膜トランジスタ(PTFT)でもって相補型に構成した
回路(CMOS回路)の例である。
A specific example of the above structure is shown in FIG. The configuration shown in FIG. 3B is an example of a circuit (CMOS circuit) configured in a complementary manner with a left N-channel thin film transistor (NTFT) and a right P-channel thin film transistor (PTFT).

【0036】この構成において、NTFTで示される左
側のNチャネル型の薄膜トランジスタのみに選択的に低
濃度不純物領域でなるLDD領域124が配置されてい
る。
In this structure, the LDD region 124, which is a low-concentration impurity region, is selectively arranged only in the left N-channel type thin film transistor indicated by NTFT.

【0037】LDD領域とは、ライトドープドレイン領
域の略である。LDD領域はチャネル形成領域とドレイ
ン領域との間に配置される。LDD領域は、チャネル形
成領域とドレイン領域との間における電界強度を緩和す
ることによって、OFF電流値の低減、劣化の抑制とい
った作用を有している。また、ソース/ドレイン間の抵
抗を高めることで、実質的に薄膜トランジスタにおける
移動度を抑制する機能も有している。
The LDD region is an abbreviation for lightly doped drain region. The LDD region is arranged between the channel forming region and the drain region. The LDD region has an effect of reducing the OFF current value and suppressing deterioration by relaxing the electric field intensity between the channel formation region and the drain region. It also has a function of substantially suppressing mobility in the thin film transistor by increasing the resistance between the source / drain.

【0038】なお半導体として珪素を用いた場合には、
N型を付与する不純物として代表的にP(リン)を挙げ
ることができる。また、同様に半導体として珪素を用い
た場合には、P型を付与する不純物として代表的にB
(ボロン)を挙げることができる。
When silicon is used as the semiconductor,
As an impurity imparting N-type, P (phosphorus) can be typically mentioned. Similarly, when silicon is used as a semiconductor, B is typically used as an impurity imparting P-type conductivity.
(Boron) can be mentioned.

【0039】一方、図3(B)に示す構成においては、
Pチャネル型の薄膜トランジスタにはLDD領域の如く
緩衝領域を特に設けていない。ただし、Nチャネル型お
よび/またはPチャネル型の薄膜トランジスタのそれぞ
れにはゲイト電極の側面に形成された絶縁膜を利用して
オフセットゲイト領域が配置されている。このオフセッ
トゲイト領域は、LDD領域と同様な作用を有してい
る。
On the other hand, in the structure shown in FIG.
The P-channel type thin film transistor does not have a buffer region like the LDD region. However, an offset gate region is arranged in each of the N-channel type and / or P-channel type thin film transistors by utilizing the insulating film formed on the side surface of the gate electrode. The offset gate region has the same function as the LDD region.

【0040】例えば、図1(E)に示す陽極酸化膜11
4、115はイオン注入の際にマスクとして機能し、そ
の膜厚分(ゲイト電極側面における膜厚分)のオフセッ
トゲイト領域を形成する。しかしながら、その膜厚が薄
いと実効的なオフセットゲイト領域として機能しない。
For example, the anodic oxide film 11 shown in FIG.
4 and 115 function as a mask at the time of ion implantation, and form an offset gate region corresponding to the film thickness (film thickness on the side surface of the gate electrode). However, if the film thickness is thin, it does not function as an effective offset gate region.

【0041】また、本発明を応用した半導体装置の特徴
として以下の事が挙げられる。図1(E)の工程で陽極
酸化膜112、113の陰となりイオン注入されなかっ
た領域128、130(図3(B)参照)は、図2
(C)の工程においてBイオンを注入されているためP
型を付与する不純物のみを含んでいる。本発明者らは、
これらの領域128、130をそれぞれPチャネル型の
薄膜トランジスタにおけるソース/ドレイン領域として
定義する。
The characteristics of the semiconductor device to which the present invention is applied are as follows. The regions 128 and 130 (see FIG. 3B) which are behind the anodic oxide films 112 and 113 and which are not ion-implanted in the process of FIG.
Since B ions are implanted in the step (C), P
It contains only the impurities that give the mold. We have
Each of these regions 128 and 130 is defined as a source / drain region in a P-channel type thin film transistor.

【0042】また、図3(B)に示すように、上記領域
128、130に隣接した領域127、131は図1
(E)の工程でPイオンを注入されているため、N型お
よびP型を付与する不純物の両方を含んでいる。本発明
者らは、これらの領域127、131を実質的にソース
領域128およびドレイン領域130からの引き出し電
極としての機能のみを有する領域として定義し、ソース
/ドレイン領域と明確に区別する。
As shown in FIG. 3B, the regions 127 and 131 adjacent to the regions 128 and 130 are shown in FIG.
Since the P ions are implanted in the step (E), both the N-type and P-type imparting impurities are contained. The present inventors define these regions 127 and 131 as regions that substantially only function as the extraction electrodes from the source region 128 and the drain region 130, and clearly distinguish them from the source / drain regions.

【0043】従って、本発明を応用した半導体装置にお
いて、Pチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域お
よびドレイン領域は、N型およびP型を付与する不純物
が添加された領域と、チャネル形成領域とで挟まれてい
ることを特徴とする。
Therefore, in the semiconductor device to which the present invention is applied, the source region and the drain region of the P-channel type thin film transistor are sandwiched between the region to which the impurities imparting N-type and P-type are added and the channel forming region. It is characterized by

【0044】なお、Nチャネル型および/またはPチャ
ネル型の薄膜トランジスタのチャネル形成領域には一導
電型を付与する不純物を添加すると、電気特性の一つで
あるしきい値を制御するのに効果的である。例えば、N
チャネル型の薄膜トランジスタであれば、P型を付与す
るボロンをチャネル形成領域に添加し、Pチャネル型の
薄膜トランジスタであれば、N型を付与するリンをチャ
ネル形成領域に添加する。
It is to be noted that adding an impurity imparting one conductivity type to a channel formation region of an N-channel type and / or P-channel type thin film transistor is effective in controlling a threshold value which is one of electric characteristics. Is. For example, N
In the case of a channel type thin film transistor, boron which imparts P type is added to the channel forming region, and in the case of a P channel type thin film transistor, phosphorus which imparts N type is added to the channel forming region.

【0045】他の発明の構成は、同一基板上にNチャネ
ル型の薄膜トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジ
スタとが集積化された構成を有し、前記Nチャネル型の
薄膜トランジスタにはPチャネル型の薄膜トランジスタ
よりもオフセット幅の長いオフセットゲイト領域が選択
的に形成されており、前記Pチャネル型の薄膜トランジ
スタのソース領域およびドレイン領域はP型を付与する
不純物のみが添加されており、前記Pチャネル型の薄膜
トランジスタのソースおよびドレイン領域に隣接してN
型およびP型を付与する不純物が添加された領域が形成
されていることを特徴とする。
Another structure of the present invention has a structure in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are integrated on the same substrate, and the N-channel type thin film transistor includes a P-channel type thin film transistor. Also, an offset gate region having a long offset width is selectively formed, and only the impurity imparting P-type is added to the source region and the drain region of the P-channel type thin film transistor. N adjacent to source and drain regions
It is characterized in that a region to which an impurity imparting a p-type and a p-type is added is formed.

【0046】他の発明の構成は、同一基板上にマトリク
ス状に薄膜トランジスタが配置されたアクティブマトリ
クス領域と、該領域に配置された薄膜トランジスタを駆
動するための周辺駆動回路とを有し、前記アクティブマ
トリクス領域にはNチャネル型の薄膜トランジスタが配
置されており、前記周辺駆動回路にはNチャネル型の薄
膜トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタとを
相補型に構成した回路が配置されており、前記周辺駆動
回路に配置されたNチャネル型の薄膜トランジスタには
選択的にLDD領域および/またはオフセットゲイト領
域が形成され、前記周辺駆動回路に配置されたPチャネ
ル型の薄膜トランジスタのソース領域およびドレイン領
域にはP型を付与する不純物のみが添加されており、前
記ソースおよびドレイン領域に隣接してN型およびP型
を付与する不純物が添加された領域が形成されているこ
とを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an active matrix region in which thin film transistors are arranged in a matrix on the same substrate, and a peripheral driving circuit for driving the thin film transistors arranged in the region. An N-channel type thin film transistor is arranged in the area, and a circuit in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are configured in a complementary type is arranged in the peripheral driving circuit. LDD regions and / or offset gate regions are selectively formed in the arranged N-channel type thin film transistors, and P-type is given to the source region and drain region of the P-channel type thin film transistors arranged in the peripheral driving circuit. Only the impurities to be added are added. Wherein the region to which an impurity imparting N-type and P-type adjacent to the in-region has been added are formed.

【0047】他の発明の構成は、同一基板上にマトリク
ス状に薄膜トランジスタが配置されたアクティブマトリ
クス領域と該領域に配置された薄膜トランジスタを駆動
するための周辺駆動回路とを有し、前記アクティブマト
リクス領域にはPチャネル型の薄膜トランジスタが配置
されており、前記周辺駆動回路には、Nチャネル型の薄
膜トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタとを
相補型に構成した回路が配置され、前記周辺駆動回路に
配置されたNチャネル型の薄膜トランジスタには選択的
にLDD領域および/またはオフセットゲイト領域が形
成され、前記アクティブマトリクス領域と前記周辺駆動
回路に配置されたPチャネル型の薄膜トランジスタのソ
ース領域およびドレイン領域にはP型を付与する不純物
のみが添加されており、前記ソースおよびドレイン領域
に隣接してN型およびP型を付与する不純物が添加され
た領域が形成されていることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an active matrix region in which thin film transistors are arranged in a matrix on the same substrate, and a peripheral drive circuit for driving the thin film transistors arranged in the region. A P-channel type thin film transistor is arranged in the peripheral driving circuit, and a circuit in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are configured in a complementary type is arranged in the peripheral driving circuit and arranged in the peripheral driving circuit. LDD regions and / or offset gate regions are selectively formed in the N-channel type thin film transistors, and P is formed in the source region and the drain region of the P-channel type thin film transistors arranged in the active matrix region and the peripheral driving circuit. Only the impurities that give the mold are added Ri, wherein the area where impurity imparting N-type and P-type adjacent to the source and drain regions are added are formed.

【0048】他の発明の構成は、同一基板上にNチャネ
ル型の薄膜トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジ
スタとを集積化して作製する工程において、陽極酸化可
能な材料でなるゲイト電極の側面に多孔質状の陽極酸化
膜を選択的に形成する第1の工程と、前記陽極酸化膜を
マスクとしてN型を付与する不純物を添加する第2の工
程と、前記陽極酸化膜を除去する第3の工程と、前記P
チャネル型の薄膜トランジスタとする領域をフォトレジ
ストでもって選択的にマスクする第4の工程と、前記ゲ
イト電極および前記フォトレジストをマスクとしてN型
を付与する不純物を添加し前記陽極酸化膜が存在した領
域下にLDD領域を形成する第5の工程と、前記第4の
工程で形成したフォトレジストを除去する第6の工程
と、前記Nチャネル型の薄膜トランジスタとする領域を
フォトレジストでもって選択的にマスクする第7の工程
と、前記ゲイト電極および前記フォトレジストをマスク
としてP型を付与する不純物を添加する第8の工程と、
を有し、前記第8の工程により前記陽極酸化膜が存在し
た領域下にはP型を付与する不純物のみが添加された領
域が形成され、同時に該領域に隣接してN型およびP型
を付与する不純物を含んだ領域が形成されることを特徴
とする。
According to another aspect of the invention, in the step of manufacturing the N-channel type thin film transistor and the P-channel type thin film transistor integrated on the same substrate, the side surface of the gate electrode made of an anodizable material is porous. 1. A first step of selectively forming the anodic oxide film, a second step of adding an impurity imparting N-type using the anodic oxide film as a mask, and a third step of removing the anodic oxide film. , The P
A fourth step of selectively masking a region to be a channel type thin film transistor with a photoresist, and a region where the anodic oxide film was formed by adding an impurity imparting N type by using the gate electrode and the photoresist as a mask A fifth step of forming an LDD region thereunder, a sixth step of removing the photoresist formed in the fourth step, and a region for making the N-channel type thin film transistor selectively masked with the photoresist. And an eighth step of adding an impurity imparting P-type by using the gate electrode and the photoresist as a mask,
And a region to which only an impurity imparting P-type is added is formed under the region where the anodic oxide film was present by the eighth step, and at the same time, N-type and P-type are formed adjacent to the region. It is characterized in that a region containing an impurity to be added is formed.

【0049】前記第2の工程、第5の工程および第8の
工程において、N型またはP型を付与する不純物の添加
は加速した不純物イオンをゲイト絶縁膜を介して注入す
ることで行われるため、半導体層に対しての損傷を低減
することができる。
In the second step, the fifth step and the eighth step, the addition of the impurity imparting N-type or P-type is performed by implanting accelerated impurity ions through the gate insulating film. The damage to the semiconductor layer can be reduced.

【0050】他の発明の構成は、同一基板上にNチャネ
ル型の薄膜トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジ
スタとを集積化して作製する工程において、陽極酸化可
能な材料でなるゲイト電極の側面に多孔質状の陽極酸化
膜を選択的に形成する第1の工程と、前記陽極酸化膜を
マスクとしてN型を付与する不純物を添加する第2の工
程と、前記陽極酸化膜を除去する第3の工程と、前記N
チャネル型の薄膜トランジスタとする領域をフォトレジ
ストでもって選択的にマスクする第4の工程と、前記ゲ
イト電極および前記フォトレジストをマスクとしてP型
を付与する不純物を添加する第5の工程と、を有し、前
記第2の工程によって前記Nチャネル型の薄膜トランジ
スタに前記多孔質状の陽極酸化膜の膜厚でもって決定さ
れるオフセットゲイト領域が選択的に形成されることを
特徴とする。
According to another aspect of the invention, in the step of manufacturing the N-channel thin film transistor and the P-channel thin film transistor integrated on the same substrate, a porous electrode is formed on the side surface of the gate electrode made of an anodizable material. 1. A first step of selectively forming the anodic oxide film, a second step of adding an impurity imparting N-type using the anodic oxide film as a mask, and a third step of removing the anodic oxide film. , Said N
There is a fourth step of selectively masking a region to be a channel type thin film transistor with a photoresist, and a fifth step of adding an impurity imparting P-type with the gate electrode and the photoresist as a mask. However, an offset gate region, which is determined by the thickness of the porous anodic oxide film, is selectively formed in the N-channel thin film transistor by the second step.

【0051】上記構成が特徴とするのは、図5の505
で示される多孔質状の陽極酸化膜の厚さでもって、51
5と517で示されるオフセットゲイト領域が形成され
ることである。
The above-mentioned configuration is characterized by 505 in FIG.
With the thickness of the porous anodic oxide film shown by
The offset gate regions indicated by 5 and 517 are formed.

【0052】なお、緻密な陽極酸化膜500の膜厚が厚
い場合は、その厚さの分もオフセットゲイト領域51
5、517の形成に寄与することになる。
When the dense anodic oxide film 500 has a large thickness, the offset gate region 51 is equivalent to the thickness.
5, 517 will be contributed.

【0053】他の発明の構成は、Nチャネル型の薄膜ト
ランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタの半導体
層を構成する結晶性珪素膜を形成するに際して、非晶質
珪素膜に結晶化を助長する金属元素を保持せしめる第1
の工程と、前記非晶質珪素膜を加熱処理により結晶性珪
素膜へと変成せしめる第2の工程と、前記結晶性珪素膜
をハロゲン元素を含む雰囲気において加熱処理して前記
結晶性珪素膜表面に熱酸化膜を形成する第3の工程と、
前記熱酸化膜を除去する第4の工程と、を有し、前記第
3の工程により前記結晶性珪素膜中に残存する前記金属
元素を前記熱酸化膜中にゲッタリングすることを特徴と
する。
According to another aspect of the invention, when the crystalline silicon film forming the semiconductor layers of the N-channel type thin film transistor and the P-channel type thin film transistor is formed, a metal element that promotes crystallization is added to the amorphous silicon film. First to hold
And a second step of transforming the amorphous silicon film into a crystalline silicon film by heat treatment, and heat-treating the crystalline silicon film in an atmosphere containing a halogen element to obtain the surface of the crystalline silicon film. A third step of forming a thermal oxide film on
A fourth step of removing the thermal oxide film, wherein the metal element remaining in the crystalline silicon film is gettered into the thermal oxide film by the third step. .

【0054】この時、第2の工程は500〜700℃の
温度範囲で行なわれ、第3の工程は700〜1200℃
の温度範囲で行なわれることを特徴とする。
At this time, the second step is performed in the temperature range of 500 to 700 ° C., and the third step is 700 to 1200 ° C.
It is characterized in that it is performed in the temperature range of.

【0055】以上の構成でなる本発明について、以下に
記載する実施例1〜実施例10でもってより詳細な説明
を行う。
The present invention having the above structure will be described in more detail with reference to Examples 1 to 10 described below.

【0056】[0056]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕本実施例はガラス基板上に薄膜トランジス
タでもってCMOS構造を形成する例である。図1〜図
3に本実施例の作製工程を示す。
[Embodiment 1] This embodiment is an example of forming a CMOS structure with a thin film transistor on a glass substrate. 1 to 3 show the manufacturing process of this embodiment.

【0057】まず図1(A)に示されるようにガラス基
板101上に下地膜として酸化珪素膜102を成膜す
る。酸化珪素膜102の成膜方法は、スパッタ法やプラ
ズマCVD法を用いればよい。またその厚さは3000
Å程度とすればよい。
First, as shown in FIG. 1A, a silicon oxide film 102 is formed as a base film on a glass substrate 101. As a method for forming the silicon oxide film 102, a sputtering method or a plasma CVD method may be used. The thickness is 3000
It should be about Å.

【0058】ガラス基板101としては、コーニング7
059ガラス基板やコーニング1737ガラス基板を利
用することができる。また高価にはなるが高い耐熱性を
有する透光性基板として石英基板を利用することもでき
る。
As the glass substrate 101, Corning 7
A 059 glass substrate or a Corning 1737 glass substrate can be used. Further, a quartz substrate can be used as a light-transmitting substrate which is expensive but has high heat resistance.

【0059】酸化珪素膜102を成膜したら、後に薄膜
トランジスタの半導体層となる珪素膜の成膜を行う。こ
こでは、まず出発膜として、図示しない非晶質珪素膜を
500Åの厚さに成膜する。この非晶質珪素膜の成膜方
法はプラズマCVD法または減圧熱CVD法を用いれば
よい。
After forming the silicon oxide film 102, a silicon film to be a semiconductor layer of a thin film transistor is formed later. Here, first, an amorphous silicon film (not shown) is formed to a thickness of 500Å as a starting film. As a method for forming this amorphous silicon film, a plasma CVD method or a low pressure thermal CVD method may be used.

【0060】図示しない非晶質珪素膜を成膜したら、レ
ーザー光の照射または加熱処理、又はレーザー光の照射
と加熱処理を組み合わせた方法により、図示しない非晶
質珪素膜を結晶化させる。こうして結晶性珪素膜を得
る。
After the amorphous silicon film (not shown) is formed, the amorphous silicon film (not shown) is crystallized by a method of laser light irradiation or heat treatment, or a combination of laser light irradiation and heat treatment. Thus, a crystalline silicon film is obtained.

【0061】また、この結晶化の際、結晶化を助長する
金属元素を非晶質珪素膜上に保持させる手段を採っても
良い。この結晶化手段についての詳細は、本発明者らに
より、特開平6−232059号公報、特開平6−24
4103号公報に開示されている。
Further, at the time of this crystallization, a means for holding a metal element that promotes crystallization on the amorphous silicon film may be adopted. The details of this crystallization means are disclosed by the present inventors in Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-232059 and 6-24.
It is disclosed in Japanese Patent No. 4103.

【0062】こうして得られた図示しない結晶性珪素膜
をパターニングしてNチャネル型の薄膜トランジスタの
半導体層104とPチャネル型の薄膜トランジスタの半
導体層105を得る。(図1(A)参照)
The crystalline silicon film (not shown) thus obtained is patterned to obtain an N-channel type thin film transistor semiconductor layer 104 and a P-channel type thin film transistor semiconductor layer 105. (See FIG. 1A)

【0063】半導体層104、105を形成したら、ゲ
イト絶縁膜として機能する酸化珪素膜103をプラズマ
CVD法で成膜する。厚さは500〜2000Å、代表
的には1000〜1500Åとする。また、ゲイト絶縁
膜としては酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜等の他の絶縁膜
を用いてもよい。
After forming the semiconductor layers 104 and 105, a silicon oxide film 103 functioning as a gate insulating film is formed by plasma CVD. The thickness is 500 to 2000Å, typically 1000 to 1500Å. Further, as the gate insulating film, another insulating film such as a silicon oxynitride film or a silicon nitride film may be used.

【0064】こうして図1(A)に示す状態を得る。こ
こでは説明を簡単にするために一組のNチャネル型の薄
膜トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタとを
形成する例を示す。一般的には同一ガラス基板101上
に、数百個以上の単位でNチャネル型の薄膜トランジス
タとPチャネル型の薄膜トランジスタとが形成される。
Thus, the state shown in FIG. 1A is obtained. Here, an example in which a pair of N-channel thin film transistors and P-channel thin film transistors is formed is shown for simplicity of description. Generally, an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are formed in units of several hundreds or more on the same glass substrate 101.

【0065】図1(A)に示す状態を得たら、図1
(B)に示すように後にゲイト電極11、12を構成す
ることになるアルミニウム膜106を成膜する。
When the state shown in FIG.
As shown in (B), an aluminum film 106 which will later form the gate electrodes 11 and 12 is formed.

【0066】このアルミニウム膜106はヒロックやウ
ィスカーの発生を抑制するためにスカンジウムを0.2 w
t重量%含有させる。アルミニウム膜106の成膜方法
はスパッタ法や電子ビーム蒸着法を用いて行う。
The aluminum film 106 contains scandium of 0.2 w in order to suppress the generation of hillocks and whiskers.
t weight% is included. The aluminum film 106 is formed by a sputtering method or an electron beam evaporation method.

【0067】ヒロックやウィスカーというのは、アルミ
ニウムの異常成長に起因する刺状あるいは針状の突起物
のことである。ヒロックやウィスカーの存在は、隣合う
配線間や上限間に離間した配線間においてショートやク
ロスクトークが発生する原因となる。
Hillocks and whiskers are spine-like or needle-like protrusions caused by abnormal growth of aluminum. The presence of hillocks or whiskers causes short circuits or crosstalk between adjacent wirings or between wirings separated by an upper limit.

【0068】アルミニウム以外の材料としてはタンタル
等の他の陽極酸化可能な金属を利用することができる。
As the material other than aluminum, another anodizable metal such as tantalum can be used.

【0069】アルミニウム膜106を成膜したら、電解
溶液中においてアルミニウム膜106を陽極とした陽極
酸化を行い、その表面に薄く緻密な陽極酸化膜107を
形成する。
After forming the aluminum film 106, anodization is performed in the electrolytic solution using the aluminum film 106 as an anode to form a thin and dense anodic oxide film 107 on the surface.

【0070】ここでは、3%の酒石酸を含んだエチレン
グルコール溶液をアンモニアで中和したものを電解溶液
として用いる。この陽極酸化方法を用いると緻密な膜質
を有した陽極酸化膜を得ることができる。またその膜厚
は印加電圧によって制御することができる。
Here, an ethylene glycol solution containing 3% tartaric acid neutralized with ammonia is used as an electrolytic solution. By using this anodizing method, an anodized film having a dense film quality can be obtained. The film thickness can be controlled by the applied voltage.

【0071】ここでは陽極酸化膜107の厚さを100
Å程度とする。この陽極酸化膜107は、後に形成され
るレジストマスクとの密着性を向上させる役割を有して
いる。このようにして図1(B)に示す状態を得る。
Here, the thickness of the anodic oxide film 107 is set to 100.
Å The anodic oxide film 107 has a role of improving adhesion with a resist mask formed later. Thus, the state shown in FIG. 1B is obtained.

【0072】次にレジストマスク108と109を形成
する。そしてこのレジストマスク108と109を利用
してアルミニウム膜106とその表面の陽極酸化膜10
7をパターニングして、パターン110と111を形成
する。このようにして図1(C)に示す状態を得る。
Next, resist masks 108 and 109 are formed. Then, using the resist masks 108 and 109, the aluminum film 106 and the anodic oxide film 10 on the surface thereof are formed.
7 is patterned to form patterns 110 and 111. Thus, the state shown in FIG. 1C is obtained.

【0073】次に3%のシュウ酸水溶液を電解溶液とし
て、この溶液中で残存したアルミニウム膜でなるパター
ン110と111を陽極とした陽極酸化を行う。
Next, using 3% oxalic acid aqueous solution as an electrolytic solution, anodic oxidation is performed with the patterns 110 and 111 made of the aluminum film remaining in this solution as anodes.

【0074】この陽極酸化工程においては、陽極酸化が
残存したアルミニウム膜でなるパターン110と111
の側面において選択的に進行する。これは、アルミニウ
ム膜110と111の上面に緻密な陽極酸化膜107と
レジストマスク108と109が残存しているからであ
る。
In this anodizing step, patterns 110 and 111 made of an aluminum film on which anodizing remains.
Selectively progresses in the aspect of. This is because the dense anodic oxide film 107 and the resist masks 108 and 109 remain on the upper surfaces of the aluminum films 110 and 111.

【0075】そして、この陽極酸化によって、多孔質状
(ポーラス状)の膜質を有した陽極酸化膜112、11
3が形成される。多孔質状の陽極酸化膜112、113
の成長距離は、陽極酸化時間で制御することができ、数
μm程度まで成長させることができる。
By this anodic oxidation, the anodic oxide films 112 and 11 having a porous (porous) film quality.
3 is formed. Porous anodic oxide film 112, 113
The growth distance can be controlled by the anodic oxidation time, and can be grown up to about several μm.

【0076】本実施例では、この陽極酸化膜112、1
13の成長距離、即ち膜厚は7000Åとする。この陽
極酸化膜112、113の成長距離によって、後に低濃
度不純物領域の長さが決まる。経験的に、この多孔質状
の陽極酸化膜112、113の成長距離は6000Å〜
8000Åとすることが望ましい。こうして図1(D)
に示す状態を得る。
In this embodiment, the anodic oxide films 112, 1
The growth distance of 13, that is, the film thickness is 7,000 Å. The growth distance of the anodic oxide films 112 and 113 later determines the length of the low concentration impurity region. Empirically, the growth distance of the porous anodic oxide films 112 and 113 is 6000Å ~
It is desirable to set 8000Å. Thus, FIG. 1 (D)
The state shown in is obtained.

【0077】この状態においてゲイト電極11と12が
画定する。図1(D)に示す状態を得たら、レジストマ
スク108と109を取り除く。
In this state, the gate electrodes 11 and 12 are defined. After obtaining the state shown in FIG. 1D, the resist masks 108 and 109 are removed.

【0078】次に再び3%の酒石酸を含んだエチレング
ルコール溶液をアンモニアで中和したものを電解溶液と
して用いた陽極酸化を行う。この工程においては、電解
溶液が多孔質状の陽極酸化膜112と113の中に侵入
する。この結果、図1(E)の114と115で示され
る緻密な陽極酸化膜が、ゲイト電極11、12の表面に
形成される。
Next, anodic oxidation is performed again by using an ethylene glycol solution containing 3% tartaric acid neutralized with ammonia as an electrolytic solution. In this step, the electrolytic solution penetrates into the porous anodic oxide films 112 and 113. As a result, dense anodic oxide films 114 and 115 shown in FIG. 1E are formed on the surfaces of the gate electrodes 11 and 12.

【0079】この緻密な陽極酸化膜114と115の厚
さは500Å〜4000Åとする。この膜厚の制御は電
圧印加時間で行なう。なお、先に形成した緻密な陽極酸
化膜107の残存部分はこの陽極酸化膜114と115
と一体化してしまう。
The thickness of the dense anodic oxide films 114 and 115 is set to 500Å to 4000Å. The film thickness is controlled by the voltage application time. The remaining portion of the dense anodic oxide film 107 previously formed is formed by the anodic oxide films 114 and 115.
Will be integrated with.

【0080】次に、図1(E)に示す状態においてN型
を付与する不純物としてP(リン)イオンを全面にドー
ピングする。
Next, in the state shown in FIG. 1E, the entire surface is doped with P (phosphorus) ions as an impurity imparting N-type.

【0081】このドーピングは、0.2 〜5×1015/c
2 、好ましくは1〜2×1015/cm2 という高いド
ーズ量で行う。ドーピング方法としてはプラズマドーピ
ング法やイオンドーピング法を用いる。
This doping is 0.2-5 × 10 15 / c
The dose is as high as m 2 , preferably 1 to 2 × 10 15 / cm 2 . A plasma doping method or an ion doping method is used as the doping method.

【0082】この図1(E)に示す工程の結果、高濃度
にPイオンが注入された領域116、117、118、
119がそれぞれ形成される。
As a result of the step shown in FIG. 1 (E), the regions 116, 117, 118 in which the P ions are implanted at a high concentration,
119 are formed respectively.

【0083】次にアルミ混酸を用いて多孔質状の陽極酸
化膜112と113を除去する。この時、陽極酸化膜1
12、113の直下に位置した半導体層領域は、イオン
注入されていないため実質的に真性である。
Next, the porous anodic oxide films 112 and 113 are removed using aluminum mixed acid. At this time, the anodic oxide film 1
The semiconductor layer regions located directly below the regions 12, 113 are substantially intrinsic because they are not ion-implanted.

【0084】次に、Pチャネル型の薄膜トランジスタを
構成する側の素子を覆うようにしてレジストマスク12
0を形成する。こうして図2(A)に状態を得る。
Next, the resist mask 12 is formed so as to cover the element forming the P-channel type thin film transistor.
Form 0. Thus, the state is obtained as shown in FIG.

【0085】図2(A)に示す状態を得たら、図2
(B)に示すように再びPイオンの注入を行う。このP
イオンの注入では、ドーズ量を0.1 〜5×1014/cm
2 、好ましくは0.3 〜1×1014/cm2 という低い値
とする。
When the state shown in FIG.
As shown in (B), P ions are implanted again. This P
In ion implantation, the dose amount is 0.1 to 5 × 10 14 / cm
2 , preferably a low value of 0.3 to 1 × 10 14 / cm 2 .

【0086】即ち、図2(B)で示す工程で行われるP
イオンの注入はそのドーズ量を図1(E)に示す工程に
おいて行われたドーズ量に比較して低いものとする。
That is, P performed in the step shown in FIG.
The dose of the ion implantation is set lower than the dose performed in the step shown in FIG.

【0087】この工程の結果、122と124の領域が
ライトドープされた低濃度不純物領域となる。また、1
21と125の領域は、より高濃度にPイオンが注入さ
れた高濃度不純物領域となる。
As a result of this step, the regions 122 and 124 become lightly doped low concentration impurity regions. Also, 1
The regions 21 and 125 are high-concentration impurity regions in which P ions are implanted at a higher concentration.

【0088】この工程において、121の領域がNチャ
ネル型の薄膜トランジスタのソース領域となる。そして
122と124が低濃度不純物領域、125がドレイン
領域となる。また、123で示される領域は実質的に真
性なチャネル形成領域となる。なお、124で示される
低濃度不純物領域が一般にLDD(ライトドープドレイ
ン)領域と称される領域である。
In this step, the region 121 becomes the source region of the N-channel type thin film transistor. 122 and 124 are low concentration impurity regions, and 125 is a drain region. Further, the region indicated by 123 is a substantially intrinsic channel forming region. The low concentration impurity region indicated by 124 is a region generally called an LDD (lightly doped drain) region.

【0089】また、特に図示しないが陽極酸化膜114
でイオン注入を遮られた領域がチャネル形成領域123
と低濃度不純物領域122、124との間に存在する。
この領域はオフセットゲイト領域と呼ばれ、陽極酸化膜
114の膜厚分の寸法を有する。
Although not particularly shown, the anodic oxide film 114
The region where the ion implantation is blocked by the channel forming region 123
And the low-concentration impurity regions 122 and 124.
This region is called an offset gate region and has a size corresponding to the film thickness of the anodic oxide film 114.

【0090】オフセットゲイト領域はイオンが注入され
ず実質的に真性であるが、ゲイト電圧が印加されないた
め(完全にされないわけではないが、そう考えることが
てきる)、チャネルを形成せず、電界強度を緩和し、劣
化を抑制する抵抗成分として機能する。
No ions are implanted into the offset gate region, which is substantially intrinsic. However, since the gate voltage is not applied (though not completely, it may be considered so), a channel is not formed and an electric field is not generated. It functions as a resistance component that relaxes strength and suppresses deterioration.

【0091】ただし、その距離(オフセットゲイト幅)
が短い場合、実効的なオフセットゲイト領域として機能
しない。
However, the distance (offset gate width)
Is short, it does not function as an effective offset gate region.

【0092】次に、レジストマスク120を除去して、
図2(C)に示すようにNチャネル型の薄膜トランジス
タを覆うレジストマスク126を形成する。
Next, the resist mask 120 is removed,
As shown in FIG. 2C, a resist mask 126 which covers the N-channel thin film transistor is formed.

【0093】次に、図2(C)に示す状態においてB
(ボロン)イオンの注入を行う。ここでは、Bイオンの
ドーズ量を0.2 〜10×1015/cm2 、好ましくは1
〜2×1015/cm2 程度とする。このドーズ量は図1
(E)に示す工程におけるドーズ量と同程度とすること
ができる。
Next, in the state shown in FIG.
Implant (boron) ions. Here, the dose amount of B ions is 0.2 to 10 × 10 15 / cm 2 , preferably 1
It is about 2 × 10 15 / cm 2 . This dose is shown in Figure 1.
It can be set to the same level as the dose amount in the step shown in (E).

【0094】この工程により形成される127と131
で示される領域は、実質的に取り出し電極とのコンタク
トをとる為のパッド(以下、コンタクトパッドと呼ぶ)
となる。即ち、左側のNチャネル型の薄膜トランジスタ
と異なり、127、131の領域は、ソース/ドレイン
領域と明確に区別されたものとなる。
127 and 131 formed by this process
The area indicated by is a pad for making contact with the extraction electrode (hereinafter referred to as a contact pad).
Becomes That is, unlike the N-channel thin film transistor on the left side, the regions 127 and 131 are clearly distinguished from the source / drain regions.

【0095】Pチャネル型の薄膜トランジスタに関して
は、ソース領域は128で示される領域で定義され、ド
レイン領域は130で示される領域で定義される。
Regarding the P-channel type thin film transistor, the source region is defined by the region indicated by 128, and the drain region is defined by the region indicated by 130.

【0096】これらの領域128、130は実質的に真
性であった領域にBイオンのみを注入して形成されてい
る。そのため、他のイオンが混在しないので不純物濃度
の制御が容易なものとなり、整合性の良いPI接合を実
現できる。また、イオン注入による結晶性の乱れも比較
的小さなもので済む。
These regions 128 and 130 are formed by implanting only B ions into the substantially intrinsic region. Therefore, since other ions do not coexist, the impurity concentration can be easily controlled, and a PI junction with good compatibility can be realized. Further, the disorder of crystallinity due to ion implantation can be relatively small.

【0097】また、陽極酸化膜115を利用してオフセ
ットゲイト領域が自己整合的に形成されるが、経験的に
はPチャネル型の薄膜トランジスタは殆ど劣化しないた
め、オフセットゲイト領域は存在は特に重要なものとは
ならない。
Although the offset gate region is formed in a self-aligned manner by using the anodic oxide film 115, empirically, the existence of the offset gate region is especially important because the P-channel type thin film transistor hardly deteriorates. It does not become a thing.

【0098】こうしてPチャネル型の薄膜トランジスタ
のソース領域128とドレイン領域130が自己整合的
に形成される。また129の領域は特に不純物が注入さ
れず、実質的に真性であり、チャネル形成領域となる。
そして、前述のように127、131はそれぞれソース
領域128、ドレイン領域130から電流を取り出すた
めのコンタクトパッドとなる。
Thus, the source region 128 and the drain region 130 of the P-channel type thin film transistor are formed in a self-aligned manner. Further, the region 129 is not intrinsically doped with impurities and is substantially intrinsic and serves as a channel formation region.
Further, as described above, 127 and 131 serve as contact pads for taking out current from the source region 128 and the drain region 130, respectively.

【0099】ここでは、チャネル形成領域に特に不純物
を添加しない構造としたが、しきい値を制御するために
導電型を付与する不純物を意図的にチャネル形成領域に
添加する構造としてもよい。
Although the structure in which no impurity is added to the channel forming region is used here, the structure may be such that an impurity imparting a conductivity type is intentionally added to the channel forming region in order to control the threshold value.

【0100】次に、図2(C)に示す工程の終了後、レ
ジストマスク126を取り除き、図2(D)に示す状態
を得る。この状態で注入された不純物の活性化と不純物
イオンが注入された領域のアニールを行うためにレーザ
ー光の照射を全面に対して行う。
Next, after the step shown in FIG. 2C is completed, the resist mask 126 is removed to obtain the state shown in FIG. Laser irradiation is performed on the entire surface in order to activate the impurities implanted in this state and anneal the regions where the impurity ions are implanted.

【0101】この時、Nチャネル型の薄膜トランジスタ
のソース/ドレイン領域である121と125の組で示
される領域と、Pチャネル型の薄膜トランジスタのソー
ス/ドレイン領域である128と130の組で示される
領域との結晶性の違いがそれ程大きくない状態でレーザ
ー光の照射を行うことができる。
At this time, the region shown by the pair 121 and 125 which is the source / drain region of the N-channel type thin film transistor and the region shown by the set 128 and 130 which is the source / drain region of the P-channel type thin film transistor. Irradiation with laser light can be performed in a state in which the difference in crystallinity between and is not so large.

【0102】このように結晶性の違いがそれ程大きくな
らないのは、図2(C)に示す工程においてPチャネル
型の薄膜トランジスタのソース/ドレイン領域128、
130がイオン注入の際に大きな損傷を受けていないか
らである。
Thus, the difference in crystallinity does not become so large because the source / drain regions 128 of the P-channel type thin film transistor in the step shown in FIG.
This is because 130 is not greatly damaged during the ion implantation.

【0103】従って、図2(D)に示す状態において、
レーザー光の照射によって、Nチャネル型とPチャネル
型という異なる導電型の薄膜トランジスタのソース/ド
レイン領域を同時にアニールしても、Nチャネル型薄膜
トランジスタとPチャネル型薄膜トランジスタとで、そ
のアニール効果が大きく異なることがない。従って、本
実施例においては、アニール効果の違いを是正すること
ができるため、得られるNおよびPチャネル型の薄膜ト
ランジスタの特性の違いを是正することができる。
Therefore, in the state shown in FIG.
Even if the source / drain regions of thin film transistors of different conductivity types of N-channel type and P-channel type are simultaneously annealed by the irradiation of the laser light, the annealing effect is significantly different between the N-channel type thin film transistor and the P-channel type thin film transistor. There is no. Therefore, in this embodiment, the difference in the annealing effect can be corrected, and thus the difference in the characteristics of the obtained N and P channel type thin film transistors can be corrected.

【0104】図2(D)に示す状態を得たら、図3
(A)に示すように層間絶縁膜132を4000Åの厚
さに成膜する。層間絶縁膜132は酸化珪素膜、酸化窒
化珪素膜、窒化珪素膜のいずれでも良く、多層構造とし
ても良い。これら珪化絶縁膜の成膜方法は、プラズマC
VD法や熱CVD法を用いればよい。
After obtaining the state shown in FIG.
As shown in (A), an interlayer insulating film 132 is formed to a thickness of 4000Å. The interlayer insulating film 132 may be any of a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, and a silicon nitride film, and may have a multilayer structure. The method for forming these silicified insulating films is plasma C
A VD method or a thermal CVD method may be used.

【0105】次にコンタクトホールの形成を行い、Nチ
ャネル型の薄膜トランジスタ(NTFT)のソース電極
133とドレイン電極134を形成する。同時にPチャ
ネル型の薄膜トランジスタ(PTFT)のソース電極1
35とドレイン電極136を形成する。こうして図3
(B)に示す状態を得る。
Next, contact holes are formed to form a source electrode 133 and a drain electrode 134 of an N-channel type thin film transistor (NTFT). At the same time, the source electrode 1 of the P-channel type thin film transistor (PTFT)
35 and the drain electrode 136 are formed. FIG.
The state shown in (B) is obtained.

【0106】ここでNチャネル型の薄膜トランジスタの
ドレイン電極134とPチャネル型の薄膜トランジスタ
のドレイン電極136とを接続するようにパターニング
を行い、さらに2つのTFTのゲイト電極同士を接続す
ればCMOS構造が実現される。
Here, patterning is performed so that the drain electrode 134 of the N-channel type thin film transistor and the drain electrode 136 of the P-channel type thin film transistor are connected to each other, and the gate electrodes of two TFTs are connected to each other to realize a CMOS structure. To be done.

【0107】図3(B)に示すCMOS構造を有する構
成は、Nチャネル型の薄膜トランジスタの方に低濃度不
純物領域122と124が配置されている。
In the structure having the CMOS structure shown in FIG. 3B, the low-concentration impurity regions 122 and 124 are arranged toward the N-channel thin film transistor.

【0108】122と124で示される低濃度不純物領
域は、 ・OFF電流を低減させる。 ・ホットキャリアーによるTFTの劣化を防止する。 ・ソース/ドレイン間の抵抗を増加させNTFTの移動
度を低下させる。といった作用を有している。
The low-concentration impurity regions 122 and 124 reduce: OFF current. -Prevents TFT deterioration due to hot carriers. -Increases the resistance between the source / drain and reduces the mobility of the NTFT. It has such an action.

【0109】一般に図3(B)に示すようなCMOS構
造とする場合、Nチャネル型の薄膜トランジスタとPチ
ャネル型の薄膜トランジスタとの特性の違いが問題とな
る。
Generally, when a CMOS structure as shown in FIG. 3B is used, a difference in characteristics between the N-channel type thin film transistor and the P-channel type thin film transistor becomes a problem.

【0110】例えば本実施例のような結晶性珪素膜を用
いた場合において、Nチャネル型の薄膜トランジスタの
移動度は100〜150Vs/cm2 程度得られるが、
Pチャネル型の薄膜トランジスタの移動度は30〜80
Vs/cm2 程度しか得られない。
For example, when the crystalline silicon film as in this embodiment is used, the mobility of the N-channel type thin film transistor is about 100 to 150 Vs / cm 2 .
The mobility of a P-channel thin film transistor is 30 to 80.
Only Vs / cm 2 can be obtained.

【0111】また、Nチャネル型の薄膜トランジスタに
は、ホットキャリアによる劣化という問題がある。この
問題はPチャネル型の薄膜トランジスタでは特に問題と
ならない。
Further, the N-channel type thin film transistor has a problem of deterioration due to hot carriers. This problem does not occur particularly in the P-channel type thin film transistor.

【0112】また一般にCMOS回路では低OFF電流
特性は特に要求されない。
In general, a CMOS circuit does not require a low OFF current characteristic.

【0113】このような状況において、N型の薄膜トラ
ンジスタ側に122や124で示される低濃度不純物領
域を配置する構成とすることで以下の有意性を得ること
ができる。
In such a situation, the following significance can be obtained by arranging the low-concentration impurity regions 122 and 124 on the N-type thin film transistor side.

【0114】即ち、CMOS構造において、N型の薄膜
トランジスタの移動度を低下させ、さらにその劣化を防
止することによって、Pチャネル型の薄膜トランジスタ
との総合的な特性のバランスを採り、CMOS回路とし
ての特性を向上させることができる。
That is, in the CMOS structure, by lowering the mobility of the N-type thin film transistor and preventing its deterioration, the overall characteristic balance with the P-channel type thin film transistor is taken, and the characteristic as a CMOS circuit is obtained. Can be improved.

【0115】また図1(E)、図1(B)、図1(C)
に示す不純物イオンの注入工程において、半導体層10
4、105がゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜103
で覆われていることは重要である。
Further, FIG. 1E, FIG. 1B, and FIG. 1C.
In the step of implanting the impurity ions shown in FIG.
4, 105 are silicon oxide films 103 forming a gate insulating film
Being covered with is important.

【0116】このような状態で不純物イオンの注入を行
うと、半導体層表面の荒れや汚染を抑制することができ
る。このことは、歩留りや得られる装置の信頼性を高め
ることに大きく寄与する。
By implanting the impurity ions in such a state, it is possible to suppress the surface roughness and contamination of the semiconductor layer. This greatly contributes to improving the yield and the reliability of the obtained device.

【0117】さらに、本実施例によれば全工程を通して
極端に高いドーズ量でもって不純物イオンを注入するこ
とがないので、マスクとするフォトレジストの変質や、
それに起因する不良工程の発生確率を低減することが可
能である。
Furthermore, according to the present embodiment, impurity ions are not implanted with an extremely high dose amount throughout the entire process, so that the quality of the photoresist used as a mask is deteriorated,
It is possible to reduce the probability of occurrence of a defective process due to it.

【0118】〔実施例2〕本実施例は、薄膜トランジス
タで構成されたCMOS構造において、Nチャネル型の
薄膜トランジスタにオフセットゲイト領域のみを配置し
た構成を示す。本実施例でいうオフセットゲイト領域は
実施例1と異なり、多孔質の陽極酸化膜を用いて形成す
るものである(実施例1の場合は、最終的に残存する緻
密な膜質を有する陽極酸化膜を利用してオフセットゲイ
ト領域を形成している)。
[Embodiment 2] This embodiment shows a CMOS structure composed of thin film transistors, in which only an offset gate region is arranged in an N-channel thin film transistor. Unlike the first embodiment, the offset gate region in this embodiment is formed by using a porous anodic oxide film (in the case of the first embodiment, the anodic oxide film having a dense film quality that finally remains). Is used to form the offset gate region).

【0119】オフセットゲイト領域は、LDD領域に代
表される低濃度不純物領域と同様の作用を有している。
即ち、 ・OFF電流値を低減させる。 ・ソース/ドレイン間の抵抗を増大させるので薄膜トラ
ンジスタの移動度が低下する。 ・Nチャネル型であれば、ホットキャリアによる劣化を
抑制する。という作用効果を奏する。
The offset gate region has the same action as the low concentration impurity region represented by the LDD region.
That is, the OFF current value is reduced. -The mobility between the thin film transistors is reduced because the resistance between the source and the drain is increased. -If it is an N-channel type, deterioration due to hot carriers is suppressed. This has the operational effect of:

【0120】図5に本実施例で示すCMOS構造の作製
工程を示す。まず、実施例1で述べたように図1(A)
〜図1(E)に示すのと同様な工程によって、図5
(A)に示す状態を得る。
FIG. 5 shows a manufacturing process of the CMOS structure shown in this embodiment. First, as described in the first embodiment, FIG.
~ By the process similar to that shown in FIG.
The state shown in FIG.

【0121】図5(A)において、500がゲイト電極
の周囲に形成された緻密な陽極酸化膜である。この陽極
酸化膜500の膜厚は500〜4000Åの範囲で制御
できる。本実施例では、陽極酸化膜500の膜厚を60
0Åとする。
In FIG. 5A, reference numeral 500 is a dense anodic oxide film formed around the gate electrode. The thickness of the anodic oxide film 500 can be controlled within the range of 500 to 4000 Å. In this embodiment, the thickness of the anodic oxide film 500 is set to 60.
0 °.

【0122】なお、図5(A)の505と506で示さ
れる多孔質状の陽極酸化膜の膜厚は2000〜4000
Åとする。この多孔質状の陽極酸化膜505、506の
膜厚でもって後に形成されるオフセットゲイト領域の寸
法が概略決定される。
The film thickness of the porous anodic oxide film indicated by 505 and 506 in FIG. 5A is 2000 to 4000.
Å. The thickness of the porous anodic oxide films 505 and 506 roughly determines the size of the offset gate region to be formed later.

【0123】なお、実施例1にも示した様に正確にはこ
の多孔質状の陽極酸化膜505、506の内側の緻密な
陽極酸化膜500の膜厚もオフセットゲイト領域の寸法
に影響する。しかしその厚さは600Å程度であるの
で、ここではその存在は無視して考える。
To be precise, as shown in Example 1, the thickness of the dense anodic oxide film 500 inside the porous anodic oxide films 505 and 506 also affects the size of the offset gate region. However, its thickness is about 600Å, so its existence is ignored here.

【0124】この状態でPイオンを0.2 〜5×1015
-2、好ましくは1〜2×1015cm-2のドーズ量で注
入する。不純物イオンの注入方法はプラズマドーピング
法やイオンドーピング法を用いる。
In this state, P ions are added in an amount of 0.2 to 5 × 10 15 c
Implant at a dose of m -2 , preferably 1-2 x 10 15 cm -2 . As a method for implanting impurity ions, a plasma doping method or an ion doping method is used.

【0125】このドーズ量はヘビードーピングであり、
501〜504の領域に高濃度にPイオンが注入され
る。即ち、501〜504の領域は高濃度不純物領域と
なる。
This dose amount is heavy doping,
P ions are implanted at a high concentration in the regions 501 to 504. That is, the regions 501 to 504 are high-concentration impurity regions.

【0126】次に多孔質状の陽極酸化膜505と506
を除去する。こうして図5(B)に示す状態を得る。こ
の状態においては、507と508の領域がPイオンの
注入されなかった領域となる。
Next, porous anodic oxide films 505 and 506 are used.
Is removed. Thus, the state shown in FIG. 5B is obtained. In this state, regions 507 and 508 are regions where P ions are not implanted.

【0127】そして図5(C)に示すようにNチャネル
型の薄膜トランジスタの領域となる部分にレジストマス
ク509を配置する。そしてBイオンの注入を行う。
Then, as shown in FIG. 5C, a resist mask 509 is arranged in a portion to be an N-channel thin film transistor region. Then, B ions are implanted.

【0128】Bイオンの注入は、0.2 〜1015cm-2
好ましくは1〜1015cm-2のドーズ量で行う。Bイオ
ンの注入方法はプラスマドーピング法やイオンドーピン
グ法で行う。
Implantation of B ion is 0.2 to 10 15 cm -2 ,
The dose is preferably 1 to 10 15 cm -2 . The B ion implantation method is a plasma doping method or an ion doping method.

【0129】この工程において510、511、51
3、514の領域がP型の不純物領域となり、512が
実質的に真性なチャネル形成領域となる。なお、実施例
1で示した様に、ソース領域およびドレイン領域は51
1、513で示される領域であり、510、514で示
される領域はソース/ドレイン領域511、513に接
続するコンタクトパッドとして機能する。
In this step 510, 511, 51
Regions 3, 514 are P-type impurity regions, and 512 are substantially intrinsic channel forming regions. As shown in the first embodiment, the source region and the drain region are 51
Regions denoted by 1, 513, and regions denoted by 510, 514 function as contact pads connected to the source / drain regions 511, 513.

【0130】ソース/ドレイン領域511、513は、
Bイオン注入前は実質的に真性な領域であったので、図
5(C)の工程におけるBイオンの注入によってこれら
の領域511、513は容易にP型となる。従って、こ
の工程におけるBイオンのドーズを最低限必要とするド
ーズ量とすることができる。
The source / drain regions 511 and 513 are
Since the regions were substantially intrinsic before the B ion implantation, these regions 511 and 513 easily become P type by the B ion implantation in the step of FIG. 5C. Therefore, the dose of B ions in this step can be set to the minimum required dose amount.

【0131】以上の様にしてPチャネル型の薄膜トラン
ジスタのドレイン領域511、チャネル形成領域51
2、ソース領域513、コンタクトパッド510、51
4を自己整合的に形成することができる。
As described above, the drain region 511 and the channel forming region 51 of the P-channel type thin film transistor are formed.
2, source region 513, contact pads 510, 51
4 can be formed in a self-aligned manner.

【0132】次にレジストマスク509を除去して図5
(D)に示す状態を得る。図5(D)に示す状態におい
て、501と502がNチャネル型の薄膜トランジスタ
のソース及びドレイン領域である。また516がチャネ
ル形成領域である。
Next, the resist mask 509 is removed, and the structure shown in FIG.
The state shown in (D) is obtained. In the state shown in FIG. 5D, 501 and 502 are the source and drain regions of the N-channel thin film transistor. Further, 516 is a channel formation region.

【0133】そして515と517がゲイト電極からの
電界が印加されず、またソース/ドレイン領域としても
機能しないオフセットゲイト領域となる。この領域は、
ソース/ドレイン領域(特にドレイン領域)とチャネル
形成領域との間における電界強度を緩和する機能を有し
ている。
The offset gate regions 515 and 517 are not applied with the electric field from the gate electrode and do not function as the source / drain regions. This area is
It has a function of relaxing the electric field strength between the source / drain region (particularly the drain region) and the channel formation region.

【0134】これらのオフセットゲイト領域515、5
17は、多孔質状の陽極酸化膜505を利用することに
より、自己整合的に形成されたものである。
These offset gate regions 515, 5
Reference numeral 17 is formed in a self-aligned manner by using the porous anodic oxide film 505.

【0135】一方、Pチャネル型の薄膜トランジスタに
おいては、オフセットゲイト領域は存在しない構成とな
る。(正確には、最終的に残存する緻密な膜質を有する
陽極酸化膜の膜厚の分でオフセットゲイト領域が形成さ
れるが、その寸法が小さいので、ここではその存在を無
視する。)
On the other hand, in the P-channel type thin film transistor, the offset gate region does not exist. (To be precise, the offset gate region is formed by the film thickness of the finally remaining anodic oxide film having a dense film quality, but since its size is small, its existence is ignored here.)

【0136】このような構成は、実施例1においても述
べたように、Nチャネル型の薄膜トランジスタの移動度
を実質的に低下させ、さらにその特性の劣化を抑制する
構成とし、CMOS構造におけるNチャネル型の薄膜ト
ランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタとのバラ
ンスを改善するものとすることができる。
As described in the first embodiment, such a structure substantially lowers the mobility of the N-channel type thin film transistor and further suppresses the deterioration of its characteristics. The balance between the p-type thin film transistor and the p-channel thin film transistor can be improved.

【0137】〔実施例3〕実施例1において、図2
(B)に示すPイオン注入工程と、図2(C)に示すB
イオン注入工程の工程順序を入れ換えても実施例1同様
の効果を得られる。このことはPイオンの濃度制御とB
イオンの濃度制御を独立して行なうことができることを
意味している。
[Embodiment 3] In Embodiment 1, FIG.
The P ion implantation step shown in FIG. 2B and the B ion shown in FIG.
Even if the order of the ion implantation steps is changed, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. This is because the concentration control of P ion and B
This means that the ion concentration can be controlled independently.

【0138】〔実施例4〕本実施例では、実施例1の作
製工程において、図1(E)に示すPイオン注入工程
(ヘビードープ)と、図2(B)に示すPイオン注入工
程(ライトドープ)の工程順序を入れ換えた例を示す。
[Embodiment 4] In this embodiment, in the manufacturing process of Embodiment 1, the P ion implantation step (heavy dope) shown in FIG. 1E and the P ion implantation step (light) shown in FIG. An example in which the order of the steps of (dope) is changed is shown.

【0139】本実施例の説明は図1〜図3をそのまま引
用して行なうため、説明に用いる符号は実施例1で用い
たものと同一である。
Since the description of the present embodiment is made by directly referring to FIGS. 1 to 3, the reference numerals used in the description are the same as those used in the first embodiment.

【0140】実施例1に従って図1(E)の状態を得た
ら、この状態でPイオン注入を行なう。この際のイオン
注入の条件は実施例1の図2(B)で示すライトドープ
と同じ条件とする。従って、この時形成される不純物が
注入された領域116〜119は実施例1に示す例より
も低濃度である。
When the state of FIG. 1E is obtained according to the first embodiment, P ion implantation is performed in this state. The conditions of ion implantation at this time are the same as those of the light doping shown in FIG. Therefore, the regions 116 to 119 into which the impurities are formed at this time have a lower concentration than the example shown in the first embodiment.

【0141】次に、図2(A)の様にPチャネル型の薄
膜トランジスタを覆うレジストマスク120を形成し、
図2(B)に示すようにPイオン注入を行なう。この
際、イオン注入の条件は実施例1の図1(E)で示すヘ
ビードープと同じ条件とする。従って、この時形成され
る122、124で示される領域は実施例1に示す例よ
りも高濃度である。
Next, as shown in FIG. 2A, a resist mask 120 covering the P-channel type thin film transistor is formed,
P ion implantation is performed as shown in FIG. At this time, the ion implantation conditions are the same as those of the heavy dope shown in FIG. Therefore, the regions 122 and 124 formed at this time have a higher density than the example shown in the first embodiment.

【0142】後は実施例1に従ってNチャネル型の薄膜
トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタが形成
される。
After that, an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are formed according to the first embodiment.

【0143】本実施例によれば、ライトドープの後でヘ
ビードープを行なうという点で、Nチャネル型の薄膜ト
ランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタの半導体
層104、105のイオン注入によるダメージ損傷が同
じものとなる。
According to the present embodiment, since light doping is carried out and then heavy doping is carried out, damages due to ion implantation in the semiconductor layers 104 and 105 of the N-channel type thin film transistor and the P-channel type thin film transistor are the same. .

【0144】従って、図2(D)に示す状態においてレ
ーザー光の照射を行い、2つの薄膜トランジスタのソー
ス/ドレイン領域のアニールを行う場合、そのアニール
効果の違いを是正することができる。即ち、得られるN
およびPチャネル型の薄膜トランジスタの特性の違いを
是正することができる。
Therefore, when laser light irradiation is performed in the state shown in FIG. 2D to anneal the source / drain regions of the two thin film transistors, the difference in the annealing effect can be corrected. That is, the obtained N
The difference in characteristics between the P-channel thin film transistor and the P-channel thin film transistor can be corrected.

【0145】また、Nチャネル型の薄膜トランジスタに
おいてLDD領域124の不純物濃度が実施例1と本実
施例とでは異なる。本実施例では、実施例1よりも高濃
度に不純物が注入されるため、抵抗が低くなり、ON電
流特性を重視するような場合において効果的な構成とな
る。
In the N-channel type thin film transistor, the impurity concentration of the LDD region 124 is different between the first embodiment and this embodiment. In this embodiment, since the impurities are injected at a higher concentration than in the first embodiment, the resistance becomes low, and the configuration is effective when the ON current characteristics are emphasized.

【0146】〔実施例5〕本実施例は、Nチャネル型の
薄膜トランジスタのしきい値を制御するために、Nチャ
ネル型の薄膜トランジスタのチャネルの導電型を弱いP
型とする構成に関する。
[Embodiment 5] In this embodiment, in order to control the threshold value of the N-channel type thin film transistor, the conductivity type of the channel of the N-channel type thin film transistor is set to a weak P.
Concerning the type of composition.

【0147】本実施例の作製工程は、実施例1(図1〜
図3参照)に示したものと基本的に同じである。本実施
例が実施例1と異なるのは、半導体層104と105を
構成するための出発膜である非晶質珪素膜の成膜時に、
原料ガス中にジボラン(B26 )を微量に添加するこ
とである。
The manufacturing process of this embodiment is similar to that of the first embodiment (see FIGS.
It is basically the same as that shown in FIG. This example is different from example 1 in that an amorphous silicon film, which is a starting film for forming the semiconductor layers 104 and 105, is formed.
A small amount of diborane (B 2 H 6 ) is added to the raw material gas.

【0148】ジボランの添加は、得られる薄膜トランジ
スタのしきい値特性に鑑みて決めればよい。具体的に
は、最終的にチャネル形成領域中に残留するB元素の濃
度を1×1017/cm2 〜5×1017/cm2 程度とな
るようにその添加量を調整すればよい。
The addition of diborane may be determined in consideration of the threshold characteristics of the thin film transistor to be obtained. Specifically, the addition amount may be adjusted so that the concentration of the B element finally remaining in the channel formation region is about 1 × 10 17 / cm 2 to 5 × 10 17 / cm 2 .

【0149】この微量添加したBイオンの作用により、
人為的にしきい値を制御することが可能となる。
By the action of the B ion added in a small amount,
It is possible to control the threshold artificially.

【0150】〔実施例6〕実施例5ではNチャネル型の
薄膜トランジスタのしきい値を制御するために、Nチャ
ネル型の薄膜トランジスタのチャネル形成領域を弱いP
型とする例を示した。しかし実施例3に示す工程では、
Pチャネル型の薄膜トランジスタのしきい値を自由に制
御することはできない。
[Embodiment 6] In Embodiment 5, in order to control the threshold value of the N-channel type thin film transistor, the channel forming region of the N-channel type thin film transistor is weakly doped.
Here is an example of type. However, in the process shown in Example 3,
The threshold value of a P-channel type thin film transistor cannot be freely controlled.

【0151】そこで本実施例においては、例えば図1
(A)に示す状態または、図1(A)に示す状態の前の
ゲイト絶縁膜103が形成される前の状態において、半
導体層104および/または半導体層105に対して選
択的に不純物イオンの注入を行う。
Therefore, in this embodiment, for example, FIG.
In the state shown in FIG. 1A or in the state before the gate insulating film 103 is formed before the state shown in FIG. 1A, the semiconductor layer 104 and / or the semiconductor layer 105 is selectively doped with impurity ions. Make an injection.

【0152】例えば、図1(A)の前の状態、即ちゲイ
ト絶縁膜103が形成される前の状態において、半導体
層105をマスクし、半導体層104に対して所定のド
ーズ量でもってBイオンの注入を行う。この工程で半導
体層104を必要とする弱いP型とする。
For example, in the state before FIG. 1A, that is, in the state before the gate insulating film 103 is formed, the semiconductor layer 105 is masked, and the B ion is given to the semiconductor layer 104 with a predetermined dose amount. Injection. In this step, the semiconductor layer 104 is made a weak P type that requires it.

【0153】次に半導体層104をマスクし、半導体層
105に対して所定のドーズ量でもってPイオンの注入
を行う。この工程で半導体層105を必要とする弱いN
型とする。
Next, the semiconductor layer 104 is masked, and P ions are implanted into the semiconductor layer 105 with a predetermined dose amount. In this process, a weak N that requires the semiconductor layer 105 is used.
Type.

【0154】このようにすることで、Nチャネル型の薄
膜トランジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタとの
しきい値を独立に制御できる構成が実現される。
By doing so, a structure in which the threshold values of the N-channel type thin film transistor and the P-channel type thin film transistor can be independently controlled is realized.

【0155】本実施例に示すような半導体層に対する不
純物イオンの注入を行った後、加熱処理やレーザー光の
照射によってアニールを行うことが好ましい。このアニ
ールは、注入された不純物イオンの活性化と不純物イオ
ンの注入によって受けた損傷を修復するために効果があ
る。
After implanting impurity ions into the semiconductor layer as shown in this embodiment, annealing is preferably performed by heat treatment or laser light irradiation. This annealing is effective for activating the implanted impurity ions and repairing the damage received by the implantation of the impurity ions.

【0156】〔実施例7〕本実施例は、実施例1に示す
構成において、低濃度不純物領域122と124(図2
(B)参照)に加えて、さらにオフセットゲイト領域を
配置した構成に関する。
[Embodiment 7] In this embodiment, in the structure shown in Embodiment 1, the low concentration impurity regions 122 and 124 (see FIG.
(See (B)), and further relates to a configuration in which an offset gate region is further arranged.

【0157】オフセットゲイト領域もホットキャリアに
よる劣化やOFF電流値の低減、さらにソース/ドレイ
ン間の抵抗値の増大による実質的な移動度の低下、とい
った作用を有している。即ち、オフセットゲイト領域は
LDD領域に代表される低濃度不純物領域と同様の作用
を有している。
The offset gate region also has the effects of deterioration due to hot carriers, reduction of OFF current value, and substantial decrease in mobility due to increase in resistance value between source / drain. That is, the offset gate region has the same function as the low concentration impurity region represented by the LDD region.

【0158】本実施例の作製工程を図6に示す。基本的
な作製工程は特に断らない限り実施例1(図1〜図3参
照)と同じである。また図6において図1〜図3と符号
の同じものは実施例1に記載したものと同じである。
The manufacturing process of this embodiment is shown in FIG. The basic manufacturing process is the same as in Example 1 (see FIGS. 1 to 3) unless otherwise specified. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 are the same as those described in the first embodiment.

【0159】本実施例において特徴とするのは、図6
(A)に示すゲイト電極11、12の表面を覆って形成
される緻密な陽極酸化膜601と602の膜厚を厚くす
ることである。
The feature of this embodiment is that shown in FIG.
That is, the dense anodic oxide films 601 and 602 formed to cover the surfaces of the gate electrodes 11 and 12 shown in FIG.

【0160】この緻密な陽極酸化膜601と602の膜
厚は、2000Å〜4000Åとする。この陽極酸化膜
の膜厚はさらに厚くすることもできるが、陽極酸化時の
印加電圧が300V以上の高圧になってしまい、再現性
や安全性に問題が生じる。
The film thickness of the dense anodic oxide films 601 and 602 is set to 2000Å to 4000Å. The thickness of this anodic oxide film can be further increased, but the applied voltage at the time of anodic oxidation becomes a high voltage of 300 V or higher, which causes problems in reproducibility and safety.

【0161】この緻密な陽極酸化膜の成膜方法は、実施
例1に示した方法と基本的に同じである。ただし膜厚に
対応させてその印加電圧変化させる。膜厚と印加電圧と
の間には、印加電圧を高くすれば陽極酸化膜の膜厚が厚
くなる関係がある。
The method of forming this dense anodic oxide film is basically the same as the method shown in the first embodiment. However, the applied voltage is changed according to the film thickness. There is a relationship between the film thickness and the applied voltage that the film thickness of the anodic oxide film increases as the applied voltage is increased.

【0162】次に、Pチャネル型の薄膜トランジスタを
構成する側の素子を覆うレジストマスク120を形成し
て、この状態でPイオンの注入を行う。Pイオンの注入
条件は実施例1の場合と同じである。(図6(B))
Next, a resist mask 120 is formed to cover the element on the side of the P-channel type thin film transistor, and P ions are implanted in this state. The P ion implantation conditions are the same as in the first embodiment. (Fig. 6 (B))

【0163】この不純物イオンの注入によって、Nチャ
ネル型の薄膜トランジスタのソース領域121とドレイ
ン領域125、さらにチャネル形成領域123が自己整
合的に形成される。また低濃度不純物領域122と12
4が形成される。ここで低濃度不純物領域124がLD
D領域となる。
By the implantation of the impurity ions, the source region 121 and the drain region 125 of the N-channel type thin film transistor and the channel forming region 123 are formed in a self-aligned manner. In addition, the low concentration impurity regions 122 and 12
4 are formed. Here, the low concentration impurity region 124 is the LD
It becomes the D area.

【0164】また、チャネルとして機能せず、しかもソ
ース/ドレイン領域として機能しない領域603がオフ
セットゲイト領域として形成される。オフセットゲイト
領域603はチャネルを挟んで1組形成される。
A region 603 that does not function as a channel and does not function as a source / drain region is formed as an offset gate region. One set of offset gate regions 603 is formed with a channel in between.

【0165】このオフセットゲイト領域は、図6(A)
に工程において、ゲイト電極の表面に形成された緻密な
陽極酸化膜601の膜厚によって、その概略の寸法が決
定される。
This offset gate area is shown in FIG.
In the step (1), the rough dimension is determined by the film thickness of the dense anodic oxide film 601 formed on the surface of the gate electrode.

【0166】図6(B)に示す工程の終了後、レジスト
マスク120を除去し、新たにNチャネル型の薄膜トラ
ンジスタを覆うレジストマスク126を配置し、Bイオ
ンの注入を行う。Bイオン注入条件は実施例1に示すも
のと同じである。(図6(C))
After the step shown in FIG. 6B is completed, the resist mask 120 is removed, a resist mask 126 is newly placed to cover the N-channel type thin film transistor, and B ions are implanted. The B ion implantation conditions are the same as those shown in the first embodiment. (Fig. 6 (C))

【0167】この工程において、Pチャネル型の薄膜ト
ランジスタのソース領域128、ドレイン領域130、
チャネル形成領域129が自己整合的に形成される。ま
た、コンタクトパッド127、131が形成される。
In this step, the source region 128, the drain region 130 of the P-channel type thin film transistor,
The channel formation region 129 is formed in a self-aligned manner. Further, contact pads 127 and 131 are formed.

【0168】また、陽極酸化膜602の膜厚に対応し
て、オフセットゲイト領域604が形成される。
An offset gate region 604 is formed corresponding to the thickness of the anodic oxide film 602.

【0169】そして、レジストマスク126取り除き、
図6(D)に示す状態を得る。さらにレーザー光の照射
によるアニールを行う。
Then, the resist mask 126 is removed,
The state shown in FIG. 6D is obtained. Further, annealing is performed by irradiation with laser light.

【0170】本実施例の構成を採用した場合、左側のN
チャネル型の薄膜トランジスタは、低濃度不純物領域1
22、124とオフセットゲイト領域603とを併用し
た構成となる。本発明者らはこの低濃度不純物領域とオ
フセットゲイト領域を併せて、HRD(ハイ・レジステ
ィブ・ドレイン)領域と呼ぶ。
When the configuration of this embodiment is adopted, N on the left side
The channel type thin film transistor has a low concentration impurity region 1
22 and 124 and the offset gate region 603 are used together. The present inventors collectively call the low-concentration impurity region and the offset gate region an HRD (high resistive drain) region.

【0171】また、右側のPチャネル型の薄膜トランジ
スタは、低濃度不純物領域は備えていないが、オフセッ
トゲイト領域604を備えた構成とすることができる。
The P-channel thin film transistor on the right side does not have a low-concentration impurity region, but can have a structure having an offset gate region 604.

【0172】なお、緻密な陽極酸化膜601と602の
膜厚を薄くしていくと、オフセットゲイト領域603、
604の機能は小さくなる。そして実施例1の場合と同
様な構成となる。
As the film thicknesses of the dense anodic oxide films 601 and 602 are reduced, the offset gate region 603,
The function of 604 is reduced. The configuration is similar to that of the first embodiment.

【0173】また、オフセットゲイト領域603、60
4の幅がどの程度であれば、即ち601や602で示さ
れる陽極酸化膜の膜厚をどの程度以上とすれば、オフセ
ットゲイト領域として認められる領域を形成できるかに
ついて、明確な境界はない。
Also, the offset gate regions 603, 60
There is no definite boundary as to how wide the width of 4, that is, the thickness of the anodic oxide film indicated by 601 and 602 or more can form the region recognized as the offset gate region.

【0174】従って、実施例1に示すような構成の場合
でも、その効果はさておき、オフセットゲイト領域がソ
ース領域とチャネル形成領域との間、さらにドレイン領
域とチャネル形成領域との間に存在しているということ
ができる。
Therefore, even in the case of the structure shown in the first embodiment, apart from the effect, the offset gate region exists between the source region and the channel forming region, and further between the drain region and the channel forming region. It can be said that

【0175】〔実施例8〕本実施例は、ガラス基板上に
アクティブマトリクス領域とこのアクティブマトリクス
領域を駆動する周辺駆動回路とを集積化した構成に関す
る。
[Embodiment 8] This embodiment relates to a structure in which an active matrix region and a peripheral drive circuit for driving the active matrix region are integrated on a glass substrate.

【0176】集積化されたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置を構成する一方の基板は以下ような構成を有
している。即ち、アクティブマトリクス領域には、マト
リクス状に配置された画素のそれぞれに、スイッチング
用の薄膜トランジスタが少なくとも一つ配置され、この
アクティブマトリクス領域を駆動するための周辺回路が
アクティブマトリクス領域の周囲に配置されている。そ
してこれらの回路は全て1枚のガラス基板(または石英
基板)上に集積化されている。
One of the substrates constituting the integrated active matrix type liquid crystal display device has the following configuration. That is, in the active matrix region, at least one switching thin film transistor is arranged in each of the pixels arranged in a matrix, and peripheral circuits for driving the active matrix region are arranged around the active matrix region. ing. All of these circuits are integrated on one glass substrate (or quartz substrate).

【0177】このような構成に本明細書で開示する発明
を利用すると、画素領域には低OFF電流特性を有した
Nチャネル型の薄膜トランジスタが配置され、周辺回路
を高い特性を有したCMOS回路で構成することができ
る。
When the invention disclosed in this specification is used for such a structure, an N-channel thin film transistor having a low OFF current characteristic is arranged in the pixel region, and the peripheral circuit is a CMOS circuit having a high characteristic. Can be configured.

【0178】即ち、図1〜図3で示すCMOS構成でも
って周辺回路を構成し、同時に図1〜図3の左側のNチ
ャネル型の薄膜トランジスタをアクティブマトリクス領
域に配置する構成とする。
That is, the peripheral circuit is formed by the CMOS structure shown in FIGS. 1 to 3, and at the same time, the N-channel type thin film transistor on the left side of FIGS. 1 to 3 is arranged in the active matrix region.

【0179】アクティブマトリクス領域に配置される薄
膜トランジスタは、画素電極に保持された電荷を所定の
時間でもって維持する必要から、そのOFF電流値を極
力小さくすることが望まれる。
Since it is necessary for the thin film transistor arranged in the active matrix region to maintain the charge held in the pixel electrode for a predetermined time, it is desirable to make the OFF current value as small as possible.

【0180】従って、図3(B)に左側に示されるよう
な低濃度不純物領域122と124を備えた薄膜トラン
ジスタはこの目的のために最適なものとなる。
Therefore, the thin film transistor having the low concentration impurity regions 122 and 124 as shown on the left side in FIG. 3B is optimal for this purpose.

【0181】一方で周辺駆動回路はCMOS回路が多用
される。そしてその特性を高いものとするためには、C
MOS回路を構成するNチャネル型の薄膜トランジスタ
とPチャネル型の薄膜トランジスタとの特性を極力そろ
えることが必要とされる。
On the other hand, a CMOS circuit is often used as the peripheral drive circuit. And in order to improve its characteristics, C
It is necessary to make the characteristics of the N-channel type thin film transistor and the P-channel type thin film transistor forming the MOS circuit uniform as much as possible.

【0182】このような目的のためには、実施例1(図
1〜図3参照)に示したようなCMOS構造が最適なも
のとなる。
For such a purpose, the CMOS structure as shown in the first embodiment (see FIGS. 1 to 3) is optimum.

【0183】このようにしてそれぞれの回路に好ましい
特性を有した構成でなる集積化されたアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置を得ることができる。
In this way, it is possible to obtain an integrated active matrix type liquid crystal display device having a structure having preferable characteristics for each circuit.

【0184】本実施例においては、Nチャネル型の薄膜
トランジスタとして、低濃度不純物領域(LDD領域)
を有した薄膜トランジスタを採用する例を示した。しか
し、Nチャネル型の薄膜トランジスタとして実施例2に
示す様なオフセットゲイト領域を備えた薄膜トランジス
タを利用しても良い。また、実施例7に示す様なHRD
領域を備えた薄膜トランジスタを利用しても良い。
In this embodiment, as an N-channel type thin film transistor, a low concentration impurity region (LDD region) is used.
An example of adopting a thin film transistor having is shown. However, as the N-channel type thin film transistor, a thin film transistor having an offset gate region as shown in Example 2 may be used. In addition, the HRD as shown in Example 7
A thin film transistor having a region may be used.

【0185】また、アクティブマトリクス領域に配置さ
れる薄膜トランジスタをP型とすることもできる。この
場合、Pチャネル型の薄膜トランジスタは耐劣化性が強
いため、信頼性の高い画像表示領域を構成することがで
きる有意性がある。
Further, the thin film transistor arranged in the active matrix region may be of P type. In this case, since the P-channel type thin film transistor has a strong resistance to deterioration, it is significant that a highly reliable image display region can be formed.

【0186】〔実施例9〕実施例1において、非晶質珪
素膜を結晶化する際に結晶化を助長する金属元素(本実
施例ではこの金属元素としてニッケルを例にとる)を用
いる手段も採れることを述べた。しかし、この場合、結
晶化後の結晶性珪素膜中にはニッケルが残留してしまう
ことが判っている。
[Embodiment 9] In Embodiment 1, means for using a metal element that promotes crystallization when crystallizing the amorphous silicon film (nickel is used as an example of this metal element in this embodiment) It said that it can be taken. However, in this case, it is known that nickel remains in the crystalline silicon film after crystallization.

【0187】このニッケルは半導体層に対してある濃度
以上(本発明者らの研究によれば5×1019個/cm2
以上)含有されると、薄膜トランジスタとしての電気特
性に悪影響を及ぼしてしまう。
This nickel is above a certain concentration in the semiconductor layer (5 × 10 19 pieces / cm 2 according to the study by the present inventors).
Above), if contained, it adversely affects the electrical characteristics of the thin film transistor.

【0188】そこで、本実施例では薄膜トランジスタの
半導体層を構成する結晶性珪素膜中に残存した金属元素
を除去する技術を用いた例について説明する。図7に基
づいて、本実施例を説明する。
Therefore, in this example, an example using a technique of removing the metal element remaining in the crystalline silicon film forming the semiconductor layer of the thin film transistor will be described. This embodiment will be described with reference to FIG.

【0189】まず絶縁表面を有する基体701を用意す
る。ただし、本実施例により結晶性珪素膜を形成する場
合、処理温度が1000℃以上となる場合があるため、
耐熱性に優れた基体を準備しなくてはならない。
First, a substrate 701 having an insulating surface is prepared. However, when the crystalline silicon film is formed according to this embodiment, the processing temperature may be 1000 ° C. or higher,
It is necessary to prepare a substrate having excellent heat resistance.

【0190】本実施例では基体701として石英基板を
用い、その上にバッファ層として酸化窒化珪素膜702
を3000Åの厚さに成膜する。この酸化窒化珪素膜7
02はスパッタ法により成膜する。
In this embodiment, a quartz substrate is used as the substrate 701, and a silicon oxynitride film 702 is formed thereon as a buffer layer.
Is deposited to a thickness of 3000Å. This silicon oxynitride film 7
02 is formed by a sputtering method.

【0191】次に、非晶質珪素膜703を500Åの厚
さにプラズマCVD法または減圧熱CVD法によって成
膜する。成膜ガスとしてはシラン(SiH4 )、ジシラ
ン(Si26 )等を用いれば良い。減圧熱CVD法に
より非晶質珪素膜703を成膜した場合、後の結晶化の
際に核の発生率が小さいためグレインサイズ(結晶粒
径)を大きくする上で都合が良い。
Next, an amorphous silicon film 703 is formed to a thickness of 500Å by the plasma CVD method or the low pressure thermal CVD method. Silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ) or the like may be used as the film forming gas. When the amorphous silicon film 703 is formed by the low pressure thermal CVD method, it is convenient to increase the grain size (crystal grain size) because the generation rate of nuclei in the subsequent crystallization is small.

【0192】非晶質珪素膜703を成膜したら、酸素雰
囲気中においてUV光を照射し、非晶質珪素膜703の
表面に極薄い酸化膜(図示せず)を形成する。この酸化
膜は後にNiを導入する際の溶液塗布工程で溶液の濡れ
性を改善するためのものである(図7(A))。
After forming the amorphous silicon film 703, UV light is irradiated in an oxygen atmosphere to form an extremely thin oxide film (not shown) on the surface of the amorphous silicon film 703. This oxide film is for improving the wettability of the solution in the solution applying step when Ni is introduced later (FIG. 7A).

【0193】次に、所定の濃度でニッケルを含有したニ
ッケル塩溶液を滴下し、水膜704を形成する(図7
(B))。
Next, a nickel salt solution containing nickel at a predetermined concentration is dropped to form a water film 704 (FIG. 7).
(B)).

【0194】なお、後の加熱工程における不純物の残留
を考慮すると、ニッケル塩溶液としては硝酸ニッケル塩
溶液を用いるのが好ましい。酢酸ニッケル塩溶液を用い
ることも出来るが、酢酸ニッケル塩溶液は炭素を含んで
おり、これが後の加熱工程において炭化して珪素膜中に
残留することが懸念されるからである。
Considering residual impurities in the subsequent heating step, it is preferable to use a nickel nitrate salt solution as the nickel salt solution. It is possible to use a nickel acetate salt solution, but this is because the nickel acetate salt solution contains carbon, and there is a concern that it may be carbonized and remain in the silicon film in the subsequent heating step.

【0195】図7(B)の状態において、スピナーを用
いてスピンコートを行い、非晶質珪素膜703上におい
て、図示しない酸化膜を介して水膜704中のニッケル
が接して保持された状態とする。
In the state of FIG. 7B, spin coating is performed using a spinner, and nickel in the water film 704 is held in contact with the amorphous silicon film 703 via an oxide film (not shown). And

【0196】次に、不活性雰囲気中において450℃、
1時間程度の水素出しを行なった後、500〜700
℃、代表的には550〜600℃の温度で1〜24時間
の加熱処理を加えて非晶質珪素膜703の結晶化を行
う。こうして結晶性珪素膜705が得られる。(図7
(C))
Then, at 450 ° C. in an inert atmosphere,
After dehydrogenating for about 1 hour, 500-700
The amorphous silicon film 703 is crystallized by applying heat treatment at a temperature of 550 ° C., typically 550 to 600 ° C. for 1 to 24 hours. Thus, the crystalline silicon film 705 is obtained. (FIG. 7
(C))

【0197】ニッケルは非晶質珪素膜703に図示しな
い酸化膜を介して接して保持された状態から、図示しな
い酸化膜を通して非晶質珪素膜703中に拡散し、結晶
化を促進する触媒として機能する。具体的にはニッケル
とシリコンとが反応してシリサイドを形成し、それが核
となって結晶化が進行する。
Nickel is held in contact with the amorphous silicon film 703 via an oxide film (not shown) and then diffuses into the amorphous silicon film 703 through an oxide film (not shown) to serve as a catalyst for promoting crystallization. Function. Specifically, nickel and silicon react with each other to form a silicide, which serves as a nucleus to promote crystallization.

【0198】また、この時導入するニッケル濃度は溶液
塗布工程においてニッケル塩溶液の濃度を調節すること
で容易に制御することができる。
The concentration of nickel introduced at this time can be easily controlled by adjusting the concentration of the nickel salt solution in the solution coating step.

【0199】また、加熱処理による上記結晶化を行った
後に、レーザー光またはそれと同等のエネルギーを持つ
強光を照射して、結晶性珪素膜705の結晶性を改善す
ると効果的である。この処理により、加熱処理後に僅か
に残るアモルファス部分を完全に結晶化することができ
る。
Further, it is effective to improve the crystallinity of the crystalline silicon film 705 by irradiating with laser light or intense light having energy equivalent to that after performing the above-mentioned crystallization by heat treatment. By this treatment, the amorphous portion slightly remaining after the heat treatment can be completely crystallized.

【0200】次に、上記工程により得られた結晶性珪素
膜705に対してさらに高温の加熱処理を行う。加熱処
理の温度範囲は700〜1200℃、代表的には800
〜1000℃とし、処理時間は1〜12時間、代表的に
は6時間とする。また、この際、処理雰囲気はハロゲン
元素(本実施例ではClを用いる)を含んだ雰囲気とす
ることが重要である。(図7(D))
Next, the crystalline silicon film 705 obtained through the above steps is subjected to a heat treatment at a higher temperature. The temperature range of heat treatment is 700 to 1200 ° C., typically 800
The treatment time is 1 to 12 hours, typically 6 hours. At this time, it is important that the processing atmosphere is an atmosphere containing a halogen element (Cl is used in this embodiment). (FIG. 7 (D))

【0201】本実施例の特徴は、ハロゲン元素を含んだ
雰囲気で加熱処理を行なうことにより結晶性珪素膜70
5中のニッケルを除去する点にある。即ち、ハロゲン元
素のゲッタリング効果を利用して、結晶性珪素膜705
上に形成される熱酸化膜706中にニッケルを捕らえる
ことを目的としている。
The feature of this embodiment is that the crystalline silicon film 70 is formed by performing heat treatment in an atmosphere containing a halogen element.
5 is to remove nickel. That is, the crystalline silicon film 705 is utilized by utilizing the gettering effect of the halogen element.
The purpose is to capture nickel in the thermal oxide film 706 formed above.

【0202】本実施例では、窒素雰囲気中に対して10
%の濃度(体積濃度)で酸素を含有させ、さらに酸素に
対するHClの濃度を3%とした雰囲気中において、9
50℃、6時間の加熱処理を行う。酸素濃度を低くした
理由は、酸素濃度が高いと酸化膜の形成速度が速すぎて
充分なゲッタリング効果を得られないためである。
In the present embodiment, 10 is applied to the nitrogen atmosphere.
In an atmosphere containing oxygen at a concentration (volume concentration) of 3% and a concentration of HCl with respect to oxygen of 3%.
Heat treatment is performed at 50 ° C. for 6 hours. The reason for lowering the oxygen concentration is that if the oxygen concentration is high, the formation rate of the oxide film is too fast to obtain a sufficient gettering effect.

【0203】なお、本実施例ではハロゲン元素としてC
lを選択し、その導入方法としてHClガスを用いる例
を示したが、それ以外のガスとして、HF、HBr、C
2、F2 、Br2 から選ばれた一種または複数種のも
のを用いることが出来る。また、一般にハロゲンの水素
化物を用いることもできる。
In this embodiment, C is used as the halogen element.
Although an example has been shown in which HCl gas is selected as a method of introducing l, HF, HBr, C are used as other gases.
It is possible to use one or more kinds selected from l 2 , F 2 and Br 2 . Further, generally, a halogen hydride can also be used.

【0204】この工程において、ハロゲン元素の作用に
より結晶性珪素膜705中のニッケルが熱酸化膜706
にゲッタリングされる。従って、結晶性珪素膜705内
部のニッケルは除去され、膜中に殆どニッケルを含まな
い結晶性珪素膜707が得られる。
In this step, nickel in the crystalline silicon film 705 is converted to the thermal oxide film 706 by the action of the halogen element.
Gettered by. Therefore, nickel inside the crystalline silicon film 705 is removed, and a crystalline silicon film 707 containing almost no nickel in the film is obtained.

【0205】また、この加熱処理は950℃と比較的高
い温度で行われるため転位や積層欠陥といった結晶欠陥
がほぼ消滅し、不対結合手も珪素原子同士で再結合す
る。さらに、補いきれない不対結合手は結晶性珪素膜7
07中に含まれる水素やハロゲン元素によって終端され
る。即ち、換言すれば、結晶性珪素膜707には水素お
よびハロゲン元素が含まれていると言える。
Since this heat treatment is performed at a relatively high temperature of 950 ° C., crystal defects such as dislocations and stacking faults almost disappear, and dangling bonds are recombined between silicon atoms. Furthermore, the unpaired bonds that cannot be compensated are crystalline silicon film 7
It is terminated by hydrogen and halogen elements contained in 07. That is, in other words, it can be said that the crystalline silicon film 707 contains hydrogen and halogen elements.

【0206】次に、図7(D)に示す工程が終了した
ら、ゲッタリングサイトとなった熱酸化膜706を除去
する。これにより、ニッケルが再び結晶性珪素膜707
中へ拡散するのを防ぐ。
Next, when the step shown in FIG. 7D is completed, the thermal oxide film 706 which has become the gettering site is removed. As a result, nickel is added again to the crystalline silicon film 707.
Prevent it from spreading inside.

【0207】次に、上記工程に従って形成された結晶性
珪素膜707を島状にパターニングして、Nチャネル型
の薄膜トランジスタを半導体層708、およびPチャネ
ル型の薄膜トランジスタを半導体層709を形成する。
(図7(E))
Next, the crystalline silicon film 707 formed according to the above steps is patterned into an island shape to form an N-channel type thin film transistor semiconductor layer 708 and a P-channel type thin film transistor semiconductor layer 709.
(FIG. 7E)

【0208】後は実施例1に従ってNチャネル型および
Pチャネル型の薄膜トランジスタを形成すれば良い。
After that, N-channel and P-channel thin film transistors may be formed according to the first embodiment.

【0209】このようにして形成された薄膜トランジス
タは、半導体層708、709に金属元素(本実施例で
はニッケル)を殆ど含まないため、金属元素の影響によ
る劣化や特性悪化の心配がない。
In the thin film transistor thus formed, the semiconductor layers 708 and 709 contain almost no metal element (nickel in this embodiment), so there is no fear of deterioration or characteristic deterioration due to the influence of the metal element.

【0210】即ち、高い信頼性を有する薄膜トランジス
タでもってアクティブマトリクス領域や周辺駆動回路を
構成することが可能である。
That is, it is possible to form the active matrix region and the peripheral drive circuit with the thin film transistor having high reliability.

【0211】〔実施例10〕本実施例は、実施例9に示
す構成において、ニッケル元素をさらに徹底的に除去す
る工夫に関する。
[Embodiment 10] This embodiment relates to a device for more thoroughly removing nickel element in the structure shown in Embodiment 9.

【0212】本実施例においては、ニッケルを利用して
結晶化された結晶性珪素膜を得た後にハロゲン元素を含
んだ酸化性雰囲気中で加熱処理し、熱酸化膜を形成す
る。この熱酸化膜には、ニッケル元素が吸い出され、結
晶性珪素膜中より高濃度に含まれるものとなる。
In this embodiment, a crystalline silicon film crystallized using nickel is obtained and then heat-treated in an oxidizing atmosphere containing a halogen element to form a thermal oxide film. This thermal oxide film absorbs nickel element and is contained at a higher concentration than in the crystalline silicon film.

【0213】熱酸化膜の形成後この熱酸化膜を除去す
る。こうすることによって、結晶性珪素膜中に残留する
ニッケル元素の濃度を著しく減少させることができる。
After the thermal oxide film is formed, this thermal oxide film is removed. By doing so, the concentration of the nickel element remaining in the crystalline silicon film can be significantly reduced.

【0214】この効果は、ニッケル以外の珪素の結晶化
を助長する金属元素を利用する場合であっても得ること
ができる。
This effect can be obtained even when a metal element other than nickel that promotes crystallization of silicon is used.

【0215】以下に具体例を示す。ここでは、ニッケル
を利用して結晶化された結晶性珪素膜をHClを3体積
%含有させた酸素雰囲気中で加熱処理することにより、
熱酸化膜を形成する。
A specific example is shown below. Here, by heating the crystalline silicon film crystallized using nickel in an oxygen atmosphere containing 3% by volume of HCl,
A thermal oxide film is formed.

【0216】熱酸化膜の厚さは、200Å以上であるこ
とが好ましい。そしてこの熱酸化膜は形成後に除去す
る。こうすることで、結晶性珪素膜中に残留するニッケ
ル元素の濃度を小さくすることができる。
The thickness of the thermal oxide film is preferably 200 Å or more. Then, this thermal oxide film is removed after the formation. This makes it possible to reduce the concentration of nickel element remaining in the crystalline silicon film.

【0217】また、熱酸化膜の形成に従い、不安定な珪
素の成分が熱酸化膜の形成に消費されるので、結晶性珪
素膜中の欠陥を減少させることができる。そして、その
結晶性を高くすることができる。
Further, as the thermal oxide film is formed, unstable silicon components are consumed for forming the thermal oxide film, so that defects in the crystalline silicon film can be reduced. Then, the crystallinity can be increased.

【0218】[0218]

【発明の効果】本明細書で開示する発明を利用すること
により、以下に示すような効果を得ることができる。 (1)全工程を通して極端なヘビードープを行う必要が
ないので、レジストの変質の問題を回避することができ
る。 (2)Nチャネル型の薄膜トランジスタのみに低濃度不
純物領域を配置することでOFF電流を低減することが
できる。 (3)Nチャネル型およびPチャネル型の薄膜トランジ
スタを組み合わせてCMOS構造を採る場合に、両者の
特性の違いを是正でき、バランスを採ることができる。 (4)P型を付与する不純物イオンを注入する際、チャ
ネルに隣接した領域が実質的に真性であるためPI接合
の形成が容易であり、半導体層に与える損傷を最低限に
抑えることができる。 (5)不純物イオンを注入する際、半導体層が酸化珪素
膜等の絶縁膜で覆われているので汚染の問題や表面の荒
れの問題を避けることができる。
By using the invention disclosed in this specification, the following effects can be obtained. (1) Since it is not necessary to perform extreme heavy doping throughout the process, the problem of resist alteration can be avoided. (2) The OFF current can be reduced by disposing the low-concentration impurity region only in the N-channel thin film transistor. (3) In the case of adopting a CMOS structure by combining N-channel type and P-channel type thin film transistors, the difference in characteristics between the two can be corrected and a balance can be achieved. (4) When the impurity ions imparting P-type are implanted, the region adjacent to the channel is substantially intrinsic, so that the PI junction can be easily formed and damage to the semiconductor layer can be minimized. . (5) When the impurity ions are implanted, the semiconductor layer is covered with an insulating film such as a silicon oxide film, so that the problem of contamination and the problem of surface roughness can be avoided.

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

【図1】 実施例1のCMOS構造を有する薄膜トラン
ジスタ回路の作製工程を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a thin film transistor circuit having a CMOS structure according to a first embodiment.

【図2】 実施例1のCMOS構造を有する薄膜トラン
ジスタ回路の作製工程を示す図。
2A to 2D are diagrams showing a manufacturing process of a thin film transistor circuit having a CMOS structure of Embodiment 1. FIGS.

【図3】 実施例1のCMOS構造を有する薄膜トラン
ジスタ回路の作製工程を示す図。
3A to 3D are diagrams showing a manufacturing process of a thin film transistor circuit having a CMOS structure of Embodiment 1. FIGS.

【図4】 従来におけるCMOS構造を有する薄膜トラ
ンジスタ回路の作製工程を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a conventional manufacturing process of a thin film transistor circuit having a CMOS structure.

【図5】 実施例2のCMOS構造を有する薄膜トラン
ジスタ回路の作製工程を示す図。
5A to 5C are diagrams showing a manufacturing process of a thin film transistor circuit having a CMOS structure of Example 2;

【図6】 実施例7のCMOS構造を有する薄膜トラン
ジスタ回路の作製工程を示す図。
6A and 6B are diagrams showing a process of manufacturing a thin film transistor circuit having a CMOS structure according to a seventh embodiment.

【図7】 実施例9の半導体層を形成する工程を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a process of forming a semiconductor layer of Example 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ガラス基板 102 下地膜(酸化珪素膜) 103 ゲイト絶縁膜 104 Nチャネル型の薄膜トランジ
スタ用の半導体層 105 Pチャネル型の薄膜トランジ
スタ用の半導体層 106 アルミニウム膜 107 緻密な陽極酸化膜 108、109 レジストマスク 110、111 残存したアルミニウム膜 112、113 多孔質状の陽極酸化膜 11、12 ゲイト電極 114、115 緻密な陽極酸化膜 116〜119 高濃度不純物領域 120 フォトレジスト 121 ソース領域 122 低濃度不純物領域 123 チャネル形成領域 124 低濃度不純物領域(LDD領
域) 125 ドレイン領域 126 レジストマスク 127 コンタクトパッド 128 ソース領域 129 チャネル形成領域 130 ドレイン領域 131 コンタクトパッド 132 層間絶縁膜 133 ソース電極 134 ドレイン電極 135 ソース電極 136 ドレイン電極 500 緻密な陽極酸化膜 501 ソース領域 502 ドレイン領域 505、506 多孔質状の陽極酸化膜 509 レジストマスク 510、514 コンタクトパッド 511 ソース領域 512 チャネル形成領域 513 ドレイン領域 515、517 オフセットゲイト領域 516 チャネル形成領域 601、602 緻密な陽極酸化膜 603、604 オフセットゲイト領域 703 非晶質珪素膜 704 ニッケルを含有した水膜 705 ニッケル除去前の結晶性珪素
膜 706 熱酸化膜 707 ニッケル除去後の結晶性珪素
膜 708 Nチャネル型の薄膜トランジ
スタ用の半導体層 709 Pチャネル型の薄膜トランジ
スタ用の半導体層
Reference Signs List 101 glass substrate 102 base film (silicon oxide film) 103 gate insulating film 104 semiconductor layer for N-channel type thin film transistor 105 semiconductor layer for P-channel type thin film transistor 106 aluminum film 107 dense anodic oxide film 108, 109 resist mask 110 , 111 Remaining aluminum film 112, 113 Porous anodic oxide film 11, 12 Gate electrodes 114, 115 Dense anodic oxide film 116-119 High concentration impurity region 120 Photoresist 121 Source region 122 Low concentration impurity region 123 Channel formation Region 124 Low-concentration impurity region (LDD region) 125 Drain region 126 Resist mask 127 Contact pad 128 Source region 129 Channel formation region 130 Drain region 131 Contact pad 1 2 interlayer insulating film 133 source electrode 134 drain electrode 135 source electrode 136 drain electrode 500 dense anodic oxide film 501 source region 502 drain regions 505 and 506 porous anodic oxide film 509 resist mask 510, 514 contact pad 511 source region 512 Channel forming region 513 Drain region 515, 517 Offset gate region 516 Channel forming region 601, 602 Dense anodic oxide film 603, 604 Offset gate region 703 Amorphous silicon film 704 Water film containing nickel 705 Crystallinity before nickel removal Silicon film 706 Thermal oxide film 707 Crystalline silicon film after removal of nickel 708 Semiconductor layer for N-channel thin film transistor 709 Semiconductor layer for P-channel thin film transistor

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/78 627G ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H01L 29/78 627G

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】同一基板上にNチャネル型の薄膜トランジ
スタとPチャネル型の薄膜トランジスタとが集積化され
た構成を有し、 前記Nチャネル型の薄膜トランジスタのみに選択的にL
DD領域が形成されており、 前記Pチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域およ
びドレイン領域はP型を付与する不純物のみが添加され
ており、 前記Pチャネル型の薄膜トランジスタのソースおよびド
レイン領域に隣接してN型およびP型を付与する不純物
が添加された領域が形成されていることを特徴とする半
導体装置。
1. A structure in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are integrated on the same substrate, and only the N-channel type thin film transistor has L selectively.
A DD region is formed, and a source region and a drain region of the P-channel type thin film transistor are added only with an impurity imparting P-type conductivity. A semiconductor device having a region to which an impurity imparting p-type and p-type is added.
【請求項2】同一基板上にNチャネル型の薄膜トランジ
スタとPチャネル型の薄膜トランジスタとが集積化され
た構成を有し、 前記Nチャネル型の薄膜トランジスタにはPチャネル型
の薄膜トランジスタよりもオフセット幅の長いオフセッ
トゲイト領域が選択的に形成されており、 前記Pチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域およ
びドレイン領域はP型を付与する不純物のみが添加され
ており、 前記Pチャネル型の薄膜トランジスタのソースおよびド
レイン領域に隣接してN型およびP型を付与する不純物
が添加された領域が形成されていることを特徴とする半
導体装置。
2. An N-channel thin film transistor and a P-channel thin film transistor are integrated on the same substrate, and the N-channel thin film transistor has a longer offset width than the P-channel thin film transistor. An offset gate region is selectively formed, and a source region and a drain region of the P-channel type thin film transistor are added with only an impurity imparting P-type conductivity. A semiconductor device, wherein a region to which an impurity imparting N-type and P-type is added is formed adjacent to each other.
【請求項3】請求項1または請求項2において、ソース
領域およびドレイン領域は、N型およびP型を付与する
不純物が添加された領域とチャネル形成領域とで挟まれ
ていることを特徴とする半導体装置。
3. The source region and the drain region according to claim 1 or 2, wherein the source region and the drain region are sandwiched between a region to which an impurity imparting N-type and P-type is added and a channel forming region. Semiconductor device.
【請求項4】請求項1または請求項2において、N型お
よびP型を付与する不純物が添加された領域は、実質的
にソース領域およびドレイン領域からの引き出し電極と
しての機能のみを有することを特徴とする半導体装置。
4. The region to which an impurity imparting N-type and P-type is added has a function substantially only as an extraction electrode from a source region and a drain region. Characteristic semiconductor device.
【請求項5】請求項1または請求項2において、Nチャ
ネル型および/またはPチャネル型の薄膜トランジスタ
のチャネル形成領域には一導電型を付与する不純物が添
加されていることを特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein an impurity imparting one conductivity type is added to a channel formation region of an N-channel type and / or P-channel type thin film transistor. .
【請求項6】請求項1または請求項2において、Nチャ
ネル型および/またはPチャネル型の薄膜トランジスタ
のそれぞれにはゲイト電極の側面に形成された絶縁膜を
利用してオフセットゲイト領域が配置されていることを
特徴とする半導体装置。
6. The N-channel type and / or P-channel type thin film transistor according to claim 1 or 2, wherein an offset gate region is arranged by using an insulating film formed on a side surface of the gate electrode. A semiconductor device characterized in that
【請求項7】請求項1または請求項2において、Nチャ
ネル型およびPチャネル型の薄膜トランジスタの半導体
層には水素とハロゲン元素とが含まれることを特徴とす
る半導体装置。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor layers of the N-channel type and P-channel type thin film transistors contain hydrogen and a halogen element.
【請求項8】同一基板上にマトリクス状に薄膜トランジ
スタが配置されたアクティブマトリクス領域と、該領域
に配置された薄膜トランジスタを駆動するための周辺駆
動回路とを有し、 前記アクティブマトリクス領域にはNチャネル型の薄膜
トランジスタが配置されており、 前記周辺駆動回路にはNチャネル型の薄膜トランジスタ
とPチャネル型の薄膜トランジスタとを相補型に構成し
た回路が配置されており、 前記周辺駆動回路に配置されたNチャネル型の薄膜トラ
ンジスタには選択的にLDD領域および/またはオフセ
ットゲイト領域が形成され、 前記周辺駆動回路に配置されたPチャネル型の薄膜トラ
ンジスタのソース領域およびドレイン領域にはP型を付
与する不純物のみが添加されており、 前記ソースおよびドレイン領域に隣接してN型およびP
型を付与する不純物が添加された領域が形成されている
ことを特徴とする半導体装置。
8. An active matrix region having thin film transistors arranged in a matrix on the same substrate, and a peripheral driving circuit for driving the thin film transistors arranged in the region, wherein the active matrix region has N-channels. Type thin film transistors are arranged, and in the peripheral driving circuit, a circuit in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are configured in a complementary type is arranged, and the N-channel type thin film transistor arranged in the peripheral driving circuit is arranged. Type thin film transistors are selectively formed with LDD regions and / or offset gate regions, and only the impurity imparting P type is added to the source region and drain region of the P channel type thin film transistors arranged in the peripheral driving circuit. Adjacent to the source and drain regions. To N-type and P
A semiconductor device having a region to which an impurity imparting a mold is added.
【請求項9】同一基板上にマトリクス状に薄膜トランジ
スタが配置されたアクティブマトリクス領域と、該領域
に配置された薄膜トランジスタを駆動するための周辺駆
動回路とを有し、 前記アクティブマトリクス領域にはPチャネル型の薄膜
トランジスタが配置されており、 前記周辺駆動回路には、Nチャネル型の薄膜トランジス
タとPチャネル型の薄膜トランジスタとを相補型に構成
した回路が配置され、 前記周辺駆動回路に配置されたNチャネル型の薄膜トラ
ンジスタには選択的にLDD領域および/またはオフセ
ットゲイト領域が形成され、 前記アクティブマトリクス領域と前記周辺駆動回路に配
置されたPチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域
およびドレイン領域にはP型を付与する不純物のみが添
加されており、 前記ソースおよびドレイン領域に隣接してN型およびP
型を付与する不純物が添加された領域が形成されている
ことを特徴とする半導体装置。
9. An active matrix region having thin film transistors arranged in a matrix on the same substrate, and a peripheral drive circuit for driving the thin film transistors arranged in the region, wherein the active matrix region has a P channel. Type thin film transistors are arranged, and in the peripheral driving circuit, a circuit in which an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor are configured in a complementary type is arranged, and the N-channel type thin film transistor arranged in the peripheral driving circuit is arranged. LDD regions and / or offset gate regions are selectively formed in the thin film transistors, and P type is given to the source region and the drain region of the P channel type thin film transistors arranged in the active matrix region and the peripheral driving circuit. Only impurities are added. Adjacent to the scan and drain regions N-type and P
A semiconductor device having a region to which an impurity imparting a mold is added.
【請求項10】請求項8または請求項9において、ソー
ス領域およびドレイン領域はN型およびP型を付与する
不純物が添加された領域とチャネル形成領域とで挟まれ
ていることを特徴とする半導体装置。
10. The semiconductor according to claim 8, wherein the source region and the drain region are sandwiched between a region to which an impurity imparting N-type and P-type is added and a channel forming region. apparatus.
【請求項11】請求項8または請求項9において、Nチ
ャネル型および/またはPチャネル型の薄膜トランジス
タのチャネル形成領域には一導電型を付与する不純物が
添加されていることを特徴とする半導体装置。
11. A semiconductor device according to claim 8, wherein an impurity imparting one conductivity type is added to a channel forming region of an N-channel type and / or P-channel type thin film transistor. .
【請求項12】請求項8または請求項9において、Nチ
ャネル型およびPチャネル型の薄膜トランジスタの半導
体層には水素とハロゲン元素とが含まれることを特徴と
する半導体装置。
12. The semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor layers of the N-channel type and P-channel type thin film transistors contain hydrogen and a halogen element.
【請求項13】同一基板上にNチャネル型の薄膜トラン
ジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタとを集積化し
て作製する工程において、 陽極酸化可能な材料でなるゲイト電極の側面に多孔質状
の陽極酸化膜を選択的に形成する第1の工程と、 前記陽極酸化膜をマスクとしてN型を付与する不純物を
添加する第2の工程と、 前記陽極酸化膜を除去する第3の工程と、 前記Pチャネル型の薄膜トランジスタとする領域をフォ
トレジストでもって選択的にマスクする第4の工程と、 前記ゲイト電極および前記フォトレジストをマスクとし
てN型を付与する不純物を添加し前記陽極酸化膜が存在
した領域下にLDD領域を形成する第5の工程と、 前記第4の工程で形成したフォトレジストを除去する第
6の工程と、 前記Nチャネル型の薄膜トランジスタとする領域をフォ
トレジストでもって選択的にマスクする第7の工程と、 前記ゲイト電極および前記フォトレジストをマスクとし
てP型を付与する不純物を添加する第8の工程と、 を有し、 前記第8の工程により前記陽極酸化膜が存在した領域下
にはP型を付与する不純物のみが添加された領域が形成
され、 同時に該領域に隣接してN型およびP型を付与する不純
物を含んだ領域が形成されることを特徴とする半導体装
置の作製方法。
13. A porous anodic oxide film is formed on a side surface of a gate electrode made of an anodic oxidizable material in a step of integrating and manufacturing an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor on the same substrate. A first step of selectively forming, a second step of adding an impurity imparting N-type with the anodized film as a mask, a third step of removing the anodized film, the P-channel type And a fourth step of selectively masking a region to be a thin film transistor with a photoresist, and using the gate electrode and the photoresist as a mask to add an impurity imparting N-type to a region below the region where the anodic oxide film was present. A fifth step of forming an LDD region, a sixth step of removing the photoresist formed in the fourth step, and the N-channel thin film transistor. A seventh step of selectively masking a region to be a transistor with a photoresist, and an eighth step of adding an impurity imparting P-type with the gate electrode and the photoresist as a mask, The eighth step forms a region under the region where the anodic oxide film was present, to which only an impurity imparting P-type is added, and at the same time, includes an impurity imparting N-type and P-type adjacent to the region. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a dark region is formed.
【請求項14】同一基板上にNチャネル型の薄膜トラン
ジスタとPチャネル型の薄膜トランジスタとを集積化し
て作製する工程において、 陽極酸化可能な材料でなるゲイト電極の側面に多孔質状
の陽極酸化膜を選択的に形成する第1の工程と、 前記陽極酸化膜をマスクとしてN型を付与する不純物を
添加する第2の工程と、 前記陽極酸化膜を除去する第3の工程と、 前記Nチャネル型の薄膜トランジスタとする領域をフォ
トレジストでもって選択的にマスクする第4の工程と、 前記ゲイト電極および前記フォトレジストをマスクとし
てP型を付与する不純物を添加する第5の工程と、 を有し、 前記第2の工程によって前記Nチャネル型の薄膜トラン
ジスタに前記多孔質状の陽極酸化膜の膜厚でもって決定
されるオフセットゲイト領域が選択的に形成されること
を特徴とする半導体装置の作製方法。
14. A porous anodic oxide film is formed on a side surface of a gate electrode made of an anodizable material in a process of integrating and manufacturing an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor on the same substrate. A first step of selectively forming, a second step of adding an impurity imparting N-type with the anodized film as a mask, a third step of removing the anodized film, the N-channel type A fourth step of selectively masking a region to be a thin film transistor with a photoresist, and a fifth step of adding an impurity imparting P-type using the gate electrode and the photoresist as a mask, An offset gate region, which is determined by the thickness of the porous anodic oxide film, is selected in the N-channel thin film transistor by the second step. A method for manufacturing a semiconductor device, which is formed selectively.
【請求項15】請求項13または請求項14において、
不純物の添加は加速した不純物イオンをゲイト絶縁膜を
介して注入することで行われることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
15. The method according to claim 13 or 14,
A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the addition of impurities is performed by implanting accelerated impurity ions through a gate insulating film.
【請求項16】請求項13または請求項14において、
第1の工程で形成される陽極酸化膜を利用してNチャネ
ル型の薄膜トランジスタにおいてはLDD領域および/
またはオフセットゲイト領域を形成し、Pチャネル型の
薄膜トランジスタにおいてはソース/ドレイン領域を形
成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
16. The method according to claim 13 or 14,
In the N-channel thin film transistor using the anodic oxide film formed in the first step, the LDD region and / or
Alternatively, a method for manufacturing a semiconductor device is characterized in that an offset gate region is formed and a source / drain region is formed in a P-channel thin film transistor.
【請求項17】請求項13または請求項14において、
Nチャネル型の薄膜トランジスタとPチャネル型の薄膜
トランジスタの半導体層を構成する結晶性珪素膜を形成
するに際して、 非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素を保持せしめ
る第1の工程と、 前記非晶質珪素膜を加熱処理により結晶性珪素膜へと変
成せしめる第2の工程と、 前記結晶性珪素膜をハロゲン元素を含む雰囲気において
加熱処理して前記結晶性珪素膜表面に熱酸化膜を形成す
る第3の工程と、 前記熱酸化膜を除去する第4の工程と、 を有し、 前記第3の工程により前記結晶性珪素膜中に残存する前
記金属元素を前記熱酸化膜中にゲッタリングすることを
特徴とする半導体装置の作製方法。
17. The method according to claim 13 or 14,
When forming a crystalline silicon film forming a semiconductor layer of an N-channel type thin film transistor and a P-channel type thin film transistor, a first step of holding a metal element that promotes crystallization in the amorphous silicon film; A second step of transforming the crystalline silicon film into a crystalline silicon film by heat treatment; and heat-treating the crystalline silicon film in an atmosphere containing a halogen element to form a thermal oxide film on the surface of the crystalline silicon film. A third step of removing the thermal oxide film, and a fourth step of removing the thermal oxide film, wherein the metal element remaining in the crystalline silicon film by the third step is gettered in the thermal oxide film. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises ringing.
【請求項18】請求項17において、第2の工程は50
0〜700℃の温度範囲で行なわれ、 第3の工程は700〜1200℃の温度範囲で行なわれ
ることを特徴とする半導体装置の作製方法。
18. The method according to claim 17, wherein the second step is 50.
A method for manufacturing a semiconductor device, which is performed in a temperature range of 0 to 700 ° C. and the third step is performed in a temperature range of 700 to 1200 ° C.
【請求項19】請求項17において、ハロゲン元素を含
む雰囲気は、酸化性雰囲気にハロゲン元素が添加された
雰囲気であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
19. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the atmosphere containing a halogen element is an atmosphere in which a halogen element is added to an oxidizing atmosphere.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009212503A (en) * 2008-02-04 2009-09-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method of manufacturing soi substrate

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